Инфоурок / География / Другие методич. материалы / Процессы, влияющие на почвенный покров .
Обращаем Ваше внимание: Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии (2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации).

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Законы экологии», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

ПРИЁМ ЗАЯВОК ТОЛЬКО ДО 21 ОКТЯБРЯ!

Конкурс "Законы экологии"

Процессы, влияющие на почвенный покров .

библиотека
материалов

ДИНАМИКА УВЛАЖНЕННОСТИ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНОЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗАПОВЕДНОЙ ЗОНЫ

Макаренко А. А., МБОУ СОШ № 48 городской округ город Воронеж

По водному режиму лесостепных черноземов Среднерусской почвенной возвышенности было написано достаточное количество работ: Большаков А. Ф., Герцык В. В., Афанасьева Е. А., Коковина Т. П., Евлахина С. И. и другими учеными. Указанными авторами водный режим черноземов рассматривался за относительно короткие промежутки времени - 8 лет. Более длительный ряд наблюдений (27 лет) был проанализирован Герцык В. В. и Роде А. А. (1987) с целью выявления цикличности водного режима почв.

В этой работе дан анализ динамики запасов влаги за период с 1947 по 1987 годы и выявлено влияние на них режимов заповедности в условиях Стрелецкой степи, входящей в Центрально-Черноземный заповедник, который расположен в 10 километрах к югу от города Курск. Она представляет собой разнотравно-злаковую степь.

Курская область находится в 193 км к юго-западу от Москвы. Она находится между 50°54' и 52°26'N и 34°05' 38°31' E. Область занимает 28,9 тыс. км2 площади, что составляет примерно 0,18 % территории России. Почвы Курской области характеризуются совмещением многообразия чернозёмов (выщелоченных, обыкновенных, типичных, и прочих), сформировавшихся под воздействием степной растительности, и серых лесных почв, образованных лесной растительностью. Самый большой участок ЦЧЗ – это Стрелецкий. Он занимает 2046 га из всей площади ЦЧЗ. Стрелецкая степь растянута неширокой полосой (1,5-2,5 км) на северо-восток с юго-запада почти на 8 км, имея в своей западной части 3 небольших лесных урочища: Соловьятник, Дуброшина и Дедов Веселый, а в восточной части – Петрин лес.

По имеющимся архивным документам, Стрелецкая степь выделена Курским стрельцам как сенокосное угодье еще в 1624 году. В начале ХХ века вся Стрелецкая степь ежегодно скашивалась в июле. Перед организацией заповедника в 20-е годы она не только скашивалась, но здесь был и выпас. После организации заповедника в 1935 году большая часть степи находилась в режиме ежегодного кошения, но по предложению В.В. Алехина был выделен абсолютно заповедный участок площадью более 100 га в 1940 году. С 1959 года на части площадей введен сенокосооборотный режим. Режим ежегодного сенокошения — более ранний. По данным профессора В.В. Алехина в последние 300-400 лет луговостепная растительность на современной территории заповедника формировалась под воздействием покоса и выпаса скота, причем в ряде случаев на месте лесных участков. В Стрелецкой степи чередовались ранний весенний выпас, сенокос и осенний выпас по отаве (отросшей после покоса траве). Периодически применялось боронование, в ходе которого сдирался моховой покров, разбивались дернины злаков .

Гидрологические исследования были начаты на обоих участках в 1947 году. Основным методом измерения влажности за весь период наблюдений был термостатновесовой метод. Пробы отбирались ежемесячно в течение вегетационного периода в 3-х кратной повторности со слоев 0—5 см; 5—10 см; и далее через каждые 10 см по всему почвенному профилю.

Климатические условия определяются среднегодовым количеством осадков, испаряемостью и коэффициентом увлажнения за теплый период. В целом территория ЦЧЗ характеризуется неустойчивым увлажнением. Отмечаются, как периоды (несколько лет подряд) с большим количеством атмосферных осадков, так острозасушливые годы. Отличительной особенностью является неравномерность их выпадения в течение года. Засушливые периоды часто сопровождаются суховеями юго-восточного направления, и сочетаются с низкой относительной влажностью воздуха и высокой температурой. Повышенная увлажненность территории в годы с обильными осадками приводит к активизации процессов усиления гидроморфизма и локальному появлению сезонно-переувлажненных почв. Распределение атмосферных осадков отличается неравномерностью, их среднегодовая сумма достигает 500-550 мм в лесостепной и 450-490 мм в степных частях региона; 30 % этого количества осадков выпадает в холодный период года. В среднем повторяемость длительных засух во всем ЦЧР один раз в 3-4 года. За последние 70 лет неблагоприятные погодные наблюдались: в Липецкой области –17 лет, в Белгородской и Курской – 19, в Тамбовской – 20 и Воронежской – 21 год. Сумма осадков за период с температурой +10 °С в лесостепной части составляет 250-260 мм и 240-250 мм в степной зоне, запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы к началу вегетации достигает соответственно 135-140 мм и 120-125 мм.

Гидрометеорологические условия исследуемого многолетнего ряда характеризуются чередованием сухих и влажных периодов. Наблюдения Большакова А. Ф. и Герцык В. В. (1946—1953 гг.) относятся к периоду повышенного увлажнения. Годы исследований Е. А. Афанасьевой (1954—1961 гг) совпали с четко выраженным сухим периодом. Почвообразующей породой на территории Стрелецкой степи является пылеватый лессовидный суглинок, который делится на два слоя: верхний, тяжелый по механическому составу, и нижний — более легкий. Граница между слоями выражена отчетливо и прослеживается на возоразделе и пологих склонах на глубине 200—220 см: в нижних частях длинных привораздельных склонов на глубине 240—250 см, а на прибалочных склонах граница смены наносов опускается на глубину до 3 м и более. Смена гранулометрического состава в нижней части почвенного профиля или непосредственно под ним имеет существенное значение для процессов в почвенной толще и для влагообеспеченности растительности. Двучленность почвообразующей породы влияет на водный режим черноземов, способствуя накоплению легкодоступной, легкоподвижной капиллярной влаги. Почва в таких условиях способна удерживать сверх величины НВ (наименьшая влагоемкость) до 100 мм влаги, что имеет большое значение в водообеспеченности растительности. На графике многолетней динамики весенних запасов влаги в степи с абсолютно-заповедным режимом (АЗР) в толще 0—300 см четко выделяется 2 периода, которые отличаются между собой по абсолютной величине запасов влаги.

Средние многолетние запасы в степи с ЕКР (ежегодно- косимый режим) в эти оба периода отличаются между собой значительно и составляют соответственно 789 мм и 781 мм. Весьма близко к ним по величине среднее значение запаса влаги за весь многолетний ряд наблюдений — 788 мм. Анализируя эти данные, можно сделать вывод о том, что водный режим черноземов под степью с ежегодно-косимым режимом (ЕКР) в течение наблюдаемого ряда лет довольно стабилен, так как на протяжении последних 300—350 лет он формировался под влиянием сенокошения. В отличие от последнего режим абсолютной заповедности относительно «молодой», более динамичен. В этот режим был переведен ранее скашиваемый участок степи площадью 20 га. Замена режима Охраны повлекла за собой постепенную смену растительности. Видовое разнообразие травостоя формируется при активном участии человека. На ежегодно скашиваемых участках высокая видовая и экземплярная насыщенность. В среднем там произрастает на 1 м2 более 50 видов растений . На участках без сенокошения количество видов растений уменьшилось почти в двое, степь становится злаковой. Нескошенные растения хорошо задерживают снег, что увеличивает высоту снежного покрова в полтора раза. Это способствует меньшему промерзанию черноземов на глубину, запасы влаги в снеге на участке с АЗР превышают таковые на ежегодно косимых площадях в 1,5—2 раза, а иногда даже в 3 раза. В первые 19 лет наблюдаемые весенние запасы влаги в почвенном профиле под степью в абсолютно заповедном режиме по величине были меньшими или одинаковыми с запасами под степью в ежегодно косимом режиме (последние, как правило, превышают их). Результаты статистического сравнения показали, что в первом периоде наблюдений (1947 —1965 гг.) разница в весенних запасах влаги на участках недостоверна, а во втором (1966-1987 гг.) — в высшей степени достоверна.

Показатель точности средних значений весенних запасов влаги в почве для вторичного периода под степью с АЗР и ЕКР составил, соответственно, 0,58 и 0,06%. Следовательно, средний весенний запас влаги за второй период исследований в толще чернозема (0—300 см) под степью в заповедном режиме (848 мм) и ежегодно косимом режиме (781 мм) является довольно точной оценкой для изучаемых режимов. Влияние режима абсолютной заповедности на водный режим черноземов первые 19 лет отсутствовало и начало проявляться с 1966 года. Выражается это в накоплении дополнительной (по сравнению со степенью в ежегодно косимом режиме) влаги в количестве 92 мм.

Режим абсолютной заповедности способствует накоплению влаги в почве, главным образом, во втором и третьем метровом слоях. Выявлены закономерности перераспределения влаги внутри профиля черноземных почв в зависимости от горизонтов. Для гумусового горизонта характерны два основных периода по увлажнению — весенний и летне-осенний. В этом горизонте наблюдаются наибольшие сезонные изменения влажности, обусловленные присутствием основной массы корневых целинных травостоев. Ниже корнеобитаемого слоя сезонность в увлажнении выражена слабее и влажность находится в интервале от ВРК до НК. Влажность более глубоких слоев постоянна.

Черноземная зона — это зона недостаточного увлажнения. Даже в лесостепи вероятность засушливых и полузасушливых лет около 40 %.

В динамике влаги в черноземах Г. Н. Высоцкий выделил два периода: 1 — иссушение почвогрунта летом и в первую половину осени, когда влага интенсивно расходуется растениями и испаряется в условиях восходящих токов над нисходящими; 2 — промачивание, начинающееся со второй половины осени, прерывающееся зимой и продолжающееся весной под влиянием талых вод и весенних осадков.Эти периоды в водном режиме черноземов характерны для всех черноземов, но продолжительность и сроки иссушения и увлажнения для каждого подтипа свои. Они зависят от количества осадков, их распределения во времени и от температуры.

От черноземов оподзоленных и выщелоченных к черноземам южным наблюдаются уменьшение глубины промачивания, усиление иссушения при удлинении периода иссушения. Увлажнение черноземных почв в большой степени зависит от рельефа и гранулометрического состава. Черноземы легкосуглинистые и супесчаные промачиваются на большую глубину. На выпуклых элементах рельефа и склонах расход влаги усиливается за счет поверхностного стока и повышенного испарения; в понижениях поверхностные воды накапливаются, испарение ослабляется, создаются условия для более глубокого промачивания почв. Особенно сильно это проявляется в закрытых понижениях, где промачивание почвы достигает грунтовых вод.

Расход влаги из почвенного запаса черноземов в некосимой и косимой степи осуществлялся, в основном, за счет десукции из слоя 0–100 см, где сосредоточено больше 80% сосущих корней растительности, в том числе и древесной , и влажность которого в течение вегетационного сезона снижалась до влажности завядания (ВЗ).

В нижних горизонтах этих черноземов, глубже слоя максимального промачивания, всегда содержится некоторое количество доступной влаги, которое может быть резервом влаги для растений в засушливые годы. Сдувание снега приводит к более глубокому промерзанию почв и их позднему оттаиванию. Снижение водопроницаемости неоттаявших слоев почвы сопровождается большими потерями влаги от поверхностного стока. Глубокое промачивание черноземов Стрелецкой степи с образованием слоя подперто-подвешенной влаги в нижней части почвенного профиля имеет место не только во влажные периоды, но и в сухие, если влажная осень сменяется теплой многоснежной зимой. Периодическое промачивание зоны аэрации под целинными черноземами, впервые установленное А. Ф. Большаковым, подтвердилось и нашими исследованиями за 40-летний период. Водный режим типичных и выщелоченных черноземов относится к периодически промывному водному типу.



Таких заповедных территорий в черноземной зоне почти не осталось, но изучение их режима позволяет понять процессы в почвах под пашней и определить те изменения, которые возникают в режиме черноземов при их сельскохозяйственном использовании.


Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 18 октября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru

Общая информация

Номер материала: ДВ-383715

Похожие материалы