Экологические факторы формирования запасов свободной почвенной влаги и продуктивности яровой пшеницы в ландшафте

• Автор: Анисимов, Денис Александрович
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 158 с. : ил.

Содержание

Введение

Глава 1. Динамика развития экологических факторов в выра-

женных по рельефу ландшафтах и их участие в формировании урожайности яровой пшеницы

1.1. Ландшафт и его структура дифференциации

1.2. Яровая пшеница и ее реакция на факторы внешней среды

1.3. Запас в почве свободной почвенной влаги

1.4. Микроклимат

1.5. Физические и водно-физические свойства почвы

1.6. Снег и глубина промерзания
1.7. Запас воды в снеге и процесс снеготаяния 3
1.8. Урожайность яровой пшеницы
Глава 2. Характеристика места проведения исследований, схе-
мы опытов и методика их проведения
2.1. Климат
2.2. Рельеф
2.3. Почвы
2.4. Схемы опытов
2.5. Методики исследований
Глава 3. Особенности формировании экологических показате-
лей в ландшафте
3.1. Микроклиматические особенности рельефа на фациаль-
ном уровне в исследуемом ландшафте и роль ценозов в их формировании
3.2. Мониторинг физических свойств чернозема южного на
основных рельефных элементах ландшафта
Глава 4. Процесс формирования снегового покрова и глубины
промерзания почвы в ландшафте
4.1. Экологические особенности формирования снегового по-
крова по фациям рельефа
4.2. Влияние рельефа и мощности снегового покрова на глу-
бину промерзания почвы, запас воды в снег, процесс снеготаяния и эрозии на почве
4.3 Роль ценозов в формировании мощности снегового по-
крова и глубины промерзания почвы Глава 5. Перераспределение запасов свободной влаги почвы в
пространстве и во времени
5.1. Перемещение почвенных запасов свободной влаги в про-
странстве и времени в различных экологических условиях
5.2. Влияние физических и водно-физических свойств на про-

фильное перераспределение почвенной влаги
5.3. Роль лесных и полевых ценозов в формировании запасов
свободной влаги в почве Глава 6. Продуктивность и энергетический потенциал яровой
пшеницы на различных фациях ландшафта
6.1. Реакция яровой пшеницы на изменение экологических
факторов ее жизнеобеспечения
6.2. Формирование эколого-энергетического потенциала фи-
томассы яровой пшеницы по фациям ландшафта
Выводы
Список используемой литературы
Приложения

Введение
Анализ изменений, произошедших в течение XX века, в атмосфере требует внести существенные коррективы при выработке стратегии и мероприятий, способных обеспечить устойчивость функционирования хозяйственной деятельности человека. Проблема эта занимает одно из первых мест среди экологических проблем современности. Причинами глобальных изменений являются как естественные колебания природных процессов, так и нарастающее антропогенное воздействие человека на функционирование геосистемы в целом [A.A. Жученко, 2004; А, JI. Иванов, 2004; Ю.А. Израэль, 2003].
Наиболее важная проблема, которая стоит перед человечеством на современном этапе развития - это сохранение биологического и ландшафтного разнообразия при увеличивающимся антропогенном воздействии.
На рубеже XX и XXI вв. человечество впервые столкнулось с глобальной угрозой экологического кризиса, вызванного неконтролируемым использованием природных ресурсов, в том числе почв. Если загрязнение воздуха и воды, исчезновение редких видов животных и растений воспринимается ясно и очевидно, то о деградации и эрозии почв этого сказать нельзя. В повседневной жизни они менее заметны и происходят медленнее, как бы незримо. [A.JI Иванов, 2004].
Деградированные почвы прекращают выполнять природнохозяйственные функции, выступая, как экологически опасный природный объект, т.к. могут запустить процессы общей деградации природно-климатических условий и земной поверхности. К уничтожению почвы, как природного объекта, приводит развитие процессов деградации, что создает непреодолимые трудности для существования и функционирования природной среды в целом и прочих элементов экологических систем.
Проблемой в настоящее время является объективная диагностика и определение основных факторов деградации почв, прогноз ее развития и разра-

Уже первые исследования мерзлотной миграции выявили её важные последствия для народного хозяйства. Основное положительное значение её заключается в пополнении влагосодержания верхнего корнеобитаемого слоя почвы. Важная заслуга в детальном изучении этой закономерности принадлежит советским агрометеорологам Вериго и Разумовой. Другим полезным следствием зимнего перераспределения является структурообразующее действие льда, накапливающегося в верхних горизонтах почвы. Этот положительный эффект, установленный ещё Фадеевым и Костычевым [П.А. Косты-чев, 1940] отмечают также современные исследователи [Э.Д. Ершов, 1979;
H.A. Качинский, 1927].
Вместе с тем перераспределение влаги в промерзающих почвах и грунтах может приносить и часто приносит громадный ущерб народному хозяйству. Образование ледяных прослоек, линз и крупных кристаллов вследствие влагонакопления в корнеобитаемом слое может вести к повреждению корневых систем, выпиранию, а затем — к вымерзанию узла кущения и к массовой гибели озимых. Не менее важно для сельского хозяйства воздействие зимнего перераспределения влаги на условия впитывания талых и паводковых вод. Аккумуляция льда и воды в верхнем слое почвы снижает её водопроницаемость, требует больших затрат тепла на оттаивание почвы и замедляет его, чем снижает объём впитывания и влагозапас почв к началу вегетационного сезона. Эти же факторы приводят к усилению плоскостного стока, смыва и эрозии почв [JT.A. Разумова, 1950; М.И. Сумгин, 1940].
Вполне понятно, что миграция влаги в промерзающей почве с давних времён рассматривалась как процесс, заслуживающий детального изучения. Сейчас, когда общие представления о нём более или менее сформировались, полезно рассмотреть их развитие в историческом аспекте.
Первые наблюдатели и исследователи зимнего перераспределения влаги считали, что миграционный процесс осуществляется главным образом путём термической диффузии пара в промерзающий наиболее холодный слой почвы [Г.Я. Близнин, 1980; А.Ф. Лебедев, 1936; М.И. Сумгин, 1940]. Однако для