Роль палеокриогенного микрорельефа в изменчивости биологических свойств почв

• Автор: Кондрашин, Александр Геннадьевич
• Шифр специальности: 03.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Содержание диссертации

Введение

Глава 1. Биологические свойства почв

1.1. Органическое вещество почвы

1.2. Микробиота - живое органическое вещество почв

1.3. Биологическая активность почв

1.4. Факторы, влияющие на биологические свойства почвы

1.5. Особая роль микрорельефа в изменчивости свойств почв

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1. Схема экспериментов

2.2. Серые лесные почвы. Ключевой участок «Пущино»
2.3. Чернозёмы выщелоченные и оподзоленные. Ключевой участок
«Венев»
2.4. Черноземы обыкновенные, типичные и солонцеватые. Ключевой участок «Каменная степь»
2.5. Методы исследования
Глава 3. Роль палеокриогенного микрорельефа в изменчивости физикохимических и биологических свойств серых лесных почв. Ключевой участок «Пущино»
3.1. Физико-химические свойства серых лесных почв
3.2. Биологические свойства серых лесных почв
Глава 4. Роль палеокриогенного микрорельефа в изменчивости физикохимических и биологических свойств чернозёмов северной подзоны лесостепи. Ключевой участок «Венев»
4.1. Физико-химические свойства северных подтипов черноземов
4.2. Биологические свойства северных подтипов черноземов
Глава 5. Изменчивость физико-химических и биологических свойств черноземов на разных элементах палеокриогенного микрорельефа в условиях разного землепользования. Ключевой участок «Каменная степь»
5.1. Тип землепользования - пашня. Участок «Пашня»

5.2. Тип землепользования - косимая степь. Участок «Косимая степь-1»
5.3. Тип землепользования - лесополоса. Участок «Лесополоса»
Глава 6. Использование биологических свойств почв для изучения истории
позднеплейстоценового почвообразования
Глава 7. Роль палеокриогенного микрорельефа в изменчивости биологических свойств почв
7.1. Сравнительный анализ влияния палеокриогенного микрорельефа на изменчивость биологических свойств разных типов и подтипов почв
7.2. Различия параметров биологических свойств чернозёмов, обусловленные
палеокриогенным микрорельефом, в условиях разного землепользования
Выводы
Использованная литература
Приложения

Введение
Актуальность работы.
Как известно, почвы и почвенный покров имеют длительную и сложную историю развития [Роде, 1955, 1984; Герасимов, 1969; Таргульян, 1971; Ковда, 1973; Соколов, 1984; и др.]. Понимание современных процессов функционирования почв невозможно без анализа истории их формирования и эволюции. Вместе с тем понимание причин пространственной изменчивости биологических и физико-химических свойств почв невозможно без всестороннего изучения роли современных факторов дифференциации почвенного покрова.
Из-за возросшего антропогенного прессинга содержание органического вещества в почвах снижается. Наибольшим изменениям при этом подвергается активный пул органического вещества почвы, к которому относятся микробная биомасса и негумифицированное органическое вещество, отличающиеся повышенной способностью к трансформации.
Изменение биологических свойств почв России под влиянием различных факторов описано в ряде статей и монографий [Орлов, Бирюкова, 1984; Звягинцев, 1987а; Ларионова, Розанова, 1993; Полянская и др., 1995; Щеглов, 1999; Ананьева, 2003; Стахурлова, Свиридов, 2006; Вальков и др., 2008; Семенов и др., 2008, Anderson, Domsch, 1978; Kay, Angers et al., 1999].
Однако многочисленные исследования по динамике биологических свойств почв естественных природных комплексов и освоенных территорий направлены на изучение поверхностных горизонтов, в то время как данных о пространственной и профильной динамике биологических свойств почв недостаточно. Кроме того, практически не исследовалась роль палеоэкологических факторов, палеогеографических особенностей в изменчивости биологических свойств почв.
К настоящему времени известно, что почвообразующие породы, на которых сформировались современные серые лесные почвы и черноземы центра Восточно-Европейской равнины, а именно покровные лессовидные суглинки, пережили период криогенеза в конце позднего плейстоцена (18-20 тыс. лег назад) [Величко, Фаустова, 1989, Алифанов, 1995; Алифанов и др., 2010]. В переходный к голоцену период мерзлота деградировала, оставив после себя в покровных лессовидных суглинках погребенные полигонально-трещинные образования, клиновидные структуры и другие криогенные явления. Палеогеографы достаточно давно отмечали пятнистость дневной поверхности, связанную с системами реликтового мерзлотного микрорельефа [Величко, 1964,1965; Бердников, 1976].
На территории исследования палеокриогенный микрорельеф является мощным фактором дифференциации почвенного покрова с начала его формирования и до настоящего времени.
палеокриогенного микрорельефа следующие: протяженность от центра одного межблочья до центра другого составляет 15-25 м, относительные превышения блоков над межблочьями по результатам нивелирного профилирования составляют 20-35 см. На отдельных участках превышения блоков над межблочными понижениями составляют не более 10-15 см, что соответствует слитнополигональному типу микрорельефа;
- на пониженных участках (террасы небольших рек) при близком залегании грунтовых вод сформирован однотипный полигонально-блочный микрорельеф с наиболее четко выраженными блоками-повышениями и межблочными понижениями. Размеры блоков и межблочий, как правило, в 1,5-2 раза больше, чем размеры аналогичных форм на водораздельных поверхностях.
На ключевом участке «Каменная степь» на трёх участках из изученных четырёх {«Пашня», «Косимая степь-1» и «Лесополоса») определяли влияние палеокриогенного микрорельефа на изменчивость БСП в условиях разного землепользования. Участки отличались типом растительности (с./х. культуры, травянистая, древесная), интенсивностью антропогенного влияния (распашка, сенокошение, посадка лесополос). На четвёртом участке «Косимая степь-2» изучали профильную изменчивость биологических свойств современного чернозёма и погребённых почв.
Из всех вышеперечисленных участков ключевого участка «Каменная степь» наиболее представительным является участок «Лесополоса», так как он минимально подвергнут антропогенному влиянию.
Непосредственно на ключевом участке «Каменная степь» исследовались чернозёмы обыкновенные, приуроченные к блокам-повышениям палеокриогенного микрорельефа, и чернозёмы типичные и типичные солонцеватые, приуроченные к межблочным понижениям.
Участок «Лесополоса» представляет собой дубово-кленовую лесную полосу №40. Превышение блока над межблочьем составляет 28 см.
2.5. Методы исследования
Основными методами, использованными в работе, являлись: морфологический, физико-химические, физические, инкубационный метод определения биологической активности, кинетический метод определения микробной биомассы и состава органического вещества почвы и картографический. Физико-химические свойства почв определялись в химико-аналитической лаборатории Федерального государственного