Теплофизические свойства и гидротермические режимы серых лесных почв Обь-Чумышского междуречья

• Автор: Сизов, Евгений Геннадьевич
• Шифр специальности: 06.01.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА

1.1 Почвенный климат и теплофизическое состояние почвы

1.2 Методы определения теплофизических свойств и режимов

почвенного профиля

1.3 Приборная база для теплофизических исследований

ГЛАВА 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ И ПОЧВЕННО-ФИЗИЧЕСКИЕ

ФАКТОРЫ
2.1 Геоморфологические и ороклиматические особенности
территории
2.2 Эколого-биологические особенности взаимодействия березы и
почвы
2.3 Агрофизическая характеристика серых лесных почв
ГЛАВА 3. ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА И РЕЖИМЫ В ПОЧВАХ
РАЗНОГО ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА
3.1 Теплофизические свойства серых лесных почв
3.2 Динамика теплофизических показателей и в л агосо держания в
суглинистых и супесчаных почвах под лесными ценозами
3.3 Температурный режим и теплопотоки в серых лесных почвах
разного гранулометрического состава
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ВЫРУБОК НА ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА И ГИДРОТЕРМИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ
4.1 Влияние вырубок на теплофизические свойства серых лесных
почв в летний период
4.2 Температурный режим и теплопотоки в почве под лесным
покровом и на вырубках
ВЫВОДЫ
ЛИТЕР АТУ РА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы.
К основным факторам, определяющим теплофизическое состояние (ТФС) почв относятся растительный и снежный покровы, а также производственная деятельность человека.
Рубки лесов воздействуют не только на водно-воздушный, пищевой и биологический режимы почв, но и на их теплофизическое состояние.
Формирование температурных полей в почве определяется ее теплофизическими свойствами: теплоемкостью, тепло- и
температуропроводностью, которые в свою очередь являются функциями целого ряда почвенно-физических факторов, таких как влажность, гранулометрический состав, плотность, порозность, содержание органического вещества, температура. Все это обусловливает неоднородность почв по теплофизическим параметрам.
Поэтому познание ТФС почв во взаимосвязи с их генетическими особенностями, характером и степенью естественного увлажнения, уплотнения и аэрации почвенного профиля необходимо как в целях генетической характеристики почв, так и для расчета, оценки и прогноза изменений в гидротермических режимах почвенных горизонтах под влиянием антропогенных воздействий.
Последнее десятилетие характеризовалось массовой вырубкой березовых лесов в ряде районов Алтайского края (Косихинском, Первомайском и др.). Вывоз древесины при этом привел к уничтожению верхних, наиболее богатых гумусом слоев почвы, что кардинально изменило режимы тепла и влаги, формирующиеся в серых лесных почвах. Поэтому познание их динамики в настоящее время становится актуальным в связи с необходимостью восстановления почвенного плодородия и лесных экосистем на почвах, испытавших антропогенное воздействие.

Цель работы.
Изучить теплофизические свойства и гидротермические режимы серых лесных почв Обь-Чумышского междуречья и влияние на них сплошных рубок.
Задачи исследований.
- Экспериментально определить теплофизические характеристики серых лесных почв и выяснить особенности их изменений в почвенном профиле в зависимости от почвенно-физических факторов.
- Установить закономерности гидротермических режимов и динамики теплофизических коэффициентов исследуемых почв в период вегетации.
- Выяснить влияние сплошных рубок на гидротермические режимы и тепловые свойства серых лесных почв.
Объект и методы исследования.
Исследования проводили на территории Косихинского лесхоза.
Объектом исследования были серые лесные почвы под березовыми лесами, широко распространенными на территории Обь-Чумышского междуречья.
Исследования выполняли в соответствии с международной программой изучения березовых лесов правобережья Оби в связи с необходимостью сертификации согласно принципам БЭС (на примере Косихинского района Алтайского края) в сотрудничестве с Алтайским государственным университетом под руководством д.б.н. Куприянова А. Н.
Физико-механические, водно-физические и физико-химические свойства почв определены общепринятыми в агропочвоведении и агрохимии методами.
Теплофизические свойства почв изучены в лаборатории теплофизики АГАУ на образцах с ненарушенным сложением в пятикратной повторности. Полевые исследования этих свойств в течение вегетации проводились с использованием метода цилиндрического зонда. Обработка экспериментальных данных осуществлялась на ПЭВМ.

ГЛАВА 2 ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ И ПОЧВЕННО-ФИЗИЧЕСКИЕ
ФАКТОРЫ
2.1. Геоморфологические и ороклиматические особенности территории
Бие—Чумышская возвышенность представляет собой приподнятую равнину, высота которой постепенно увеличивается от 280-300 м на севере до 350-400 м на юге. Поверхность ее характеризуется сильной эрозионной расчлененностью, что объясняется довольно значительной приподнятостью над базисом эрозии (уровень Оби 130 м). Рельеф исследуемой территории довольно разнообразен вследствие геоморфологических и биоклиматических особенностей отдельных ее частей (Кравцова, 1959).
Сеть балок и долин наиболее развита в северной, суженной части возвышенности, где расстояние между главными водоразделами и главным базисом эрозии относительно невелико (30-50 км). Водораздельные участки представляют в этой части отдельные узкие увалы, вытянутые на северо-восток между хорошо развитыми крупными балками и долинами, имеющими ширину до 1-3 км и глубину 60-80 м. Развитие эрозионной сети здесь шло поэтапно, о чем свидетельствует сложный ступенчатый профиль склонов. Наиболее типичны склоны крутизной 3-6°, хотя в отдельных местах встречаются углы наклона до 12°. Такие склоны, характеризующиеся небольшой длиной, представляют опасность для развития эрозионных процессов. Особенно эта опасность возрастает при вырубке лесов.
Менее расчленены южная и юго-восточная части возвышенности, а также ее Причумышская полоса. Это объясняется более пологими склонами между водоразделами и главным базисом эрозии, находящимися на большем расстоянии друг от друга, чем в северной части возвышенности. Водоразделы здесь достаточно обширные и волнистые, мало измененные