WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

Экологические аспекты современной эрозии почв северных склонов вармийской возвышенности

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ЮСОВ АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОВРЕМЕННОЙ ЭРОЗИИ ПОЧВ СЕВЕРНЫХ СКЛОНОВ ВАРМИЙСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ

Специальность 03.00.16 – Экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата

биологических наук

Калининград 2009 г.

Диссертационная работа выполнена на кафедре агропочвоведения и агроэкологии Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Калининградский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Паракшина Элеонора Михайловна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Панасин Владимир Ильич

доктор сельскохозяйственных наук, доцент

Краснопёров Андрей Геннадьевич

Ведущая организация: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева»

Защита состоится 20марта 2009г в 17 часов

на заседании диссертационного совета Д 212.084.04. в ФГОУ ВПО «Российский государственный университет им. И. Канта» по адресу: 236040, г. Калининград, ул. Университетская, 2, факультет биоэкологии, аудитория 143

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 236040, г. Калининград, ул. Университетская, 2, факультет биоэкологии, кафедра ботаники и экологии растений

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГОУ ВПО «Российский государственный университет им. И. Канта» (236040, г. Калининград, ул.Университетская, 2)

Автореферат разослан «____» _________________ 2009г

Учёный секретарь

диссертационного совета

кандидат биологических наук, доцент И.Ю. Губарева

Введение

Актуальность проблемы. Всеобщий глобальный характер антропогенно обусловленных эрозионных процессов в системе экзогенеза диктует необходимость постоянного системного их изучения, прогноза развития и нанесения ущерба экосистемам (в т.ч. и агроэкосистемам) в целом и почвенному покрову в частности. Современные представления о почве и почвенных ресурсах, их устойчивости и оптимизации, о задачах почвоведения в решении экологических проблем – от разработки адаптивных систем земледелия до кислородной обеспеченности биосферы – неразрывно связано с пониманием особого значения эрозии и деградации.

В этой связи проблема охраны почв от эрозии становится всё более актуальной. Это связано, во-первых, с осознанием выдающейся роли почвы в жизни биосферы, во-вторых, с признанием того факта, что почвенный покров России находится сейчас в критическом состоянии

В последние пятнадцать лет работы по почвенному, геоботаническому и землеустроительному обследованиям на территории Калининградской области практически свёрнуты. Комплексного изучения негативных процессов на почвах Калининградской области до последнего времени практически не проводилось.

Целью данной работы является анализ современных причин эрозионных процессов на почвах Вармийской возвышенности и их влияния на элементы экосистем.

Поставленная цель включает в себя решение следующих задач:

- анализ фондовых картографических материалов по теме диссертационной работы;

- оценку геоморфологических, климатических условий и влияние антропогенного фактора на проявления эрозионных процессов;

- изучение степени противоэрозионной устойчивости почв в зависимости от характеристики их морфологических признаков и физико-химических свойств;

- исследование растительности эродированных и неэродированных почв и её влияние на интенсивность, и характер проявления эрозионных процессов;

- влияние почвенных животных и микроорганизмов в системе «эродированная почва почвенная биота неэродированная почва»;

- анализ влияния эрозии как фактора деградации почвенного покрова, её влияние на другие элементы экосистем и пути оптимизации экологической обстановки.

Научная новизна заключается в том, что:

- впервые применён комплексный подход к изучению эрозии почв как к результату интегративного влияния агентов эрозии в системе взаимодействия биотических и абиотических компонентов на северных склонах Вармийской возвышенности;

- установлена зависимость интенсивности эрозионных процессов от геоморфологических и климатических факторов эрозии;

- выявлены закономерности пространственной изменчивости физико-химических свойств эродированных почв и их противоэрозионные характеристики, тормозящие процессы развевания и смыва;

- проведена фитоценотическая оценка эродированных почв, установлена зависимость между степенью эродированности почв, направленностью эволюционных процессов и продуктивностью фитоценозов;

- сделан анализ влияния почвенных животных на интенсивность проявления эрозионных процессов;

- выявлено влияние степени эродированности на количественную и качественную изменчивость микробных сообществ, предложены методические разработки для диагностики степени эродированности почв в зависимости от количественных показателей микробного населения почвы;

- дана оценка влияния эрозии на экологию биоценозов, установлены причины возникновения эрозионных процессов на почвах Вармийской возвышенности.



Достоверность научных исследований, положений, выводов и рекомендаций обоснована использованием апробированных наукой современных методов исследований эрозии почв и большого объёма фактического авторского материала.

Защищаемые положения.

1. Генетические свойства бурых лесных почв Вармийской возвышенности непосредственно влияют на интенсивность эрозионных процессов, не только в плане снижения плодородия, но и ухудшения общей экологической обстановки.

2. Биота, кроме сдерживающего фактора и катализатора эрозионных процессов, служит диагностическим показателем их интенсивности.

Практическая значимость и реализация результатов исследований.

Полученные результаты могут быть использованы при проведении почвенно-эрозионных обследований на территории области, разработке комплекса противоэрозионных мероприятий, бонитеровки и качественной оценке земельных ресурсов, проведении экологических мониторингов.

Разработано и издано учебное пособие «Эрозия почв» (в соавторстве) для студентов специальностей: агрономия, агрохимия и агропочвоведение, агроэкология.

Материалы исследований используются в курсах «Почвоведение», «Агрометеорология», «Основы почвоведения и земледелия», «Кормопроизводство», «Эрозия почв» и практических занятиях со студентами.

Апробация работы. По материалам исследований опубликовано 11 работ, в том числе 3 в рецензируемых журналах, в которых отражены основные результаты исследований.

Декларация личного участия автора. Весь фактический материал диссертационной работы получен лично автором в период с 2003 по 2007 год при проведении полевых и камеральных исследований.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и списка использованных литературных источников из 168 названий, из которых 12 на английском языке. Общий объём работы – 167 страниц; она включает 44 таблицы, 37 рисунков и 8 приложений.

1. Состояние эрозионной проблематики в Калининградской области

Основными причинами возникновения и развития эрозионных процессов является антропогенное нарушение естественных экосистем при воздействии на растительный и почвенный покров в присутствии агентов эрозии.

Выделяют две основных группы факторов, влияющих на возникновение и развитие процессов эрозии (рис. 1). К первой относятся физико-географические условия (особенности рельефа, климата, геоморфология и др.), вторая включает явления, и процессы, в результате которых происходят изменения растительного и почвенного покрова (сельское хозяйство, строительство, проведение мелиораций и др.). Каждый из этих факторов влияет на те или иные особенности развития эрозионных процессов, однако, в отдельности не является причиной возникновения и развития эрозии почв. Возникновение и развитие эрозионных процессов происходит при их комплексном сочетании [5]. Эти факторы можно рассматривать в различных конфигурациях сложного открытого системного комплекса природно-антропогенных факторов, которые характеризуется обменом веществом и энергией от микро- до мега- уровней каждой из составляющей взаимозависимых связей.

Детальные почвенно-эрозионные исследования на территории Калининградской области были начаты в 1999 году. В условиях глубокого кризиса сельскохозяйственного производства – с одной стороны, и складывающегося рынка земельных ресурсов – с другой, получение научных данных о развитии эрозионных процессов, также как и данных о степени эродированности почв, представляется весьма важной и существенной проблемой, напрямую связанной с сохранением почвенного плодородия, оптимизацией и устойчивостью агроэкосистем.

Основными причинами возникновения и развития эрозионных процессов является антропогенное нарушение экотопов при воздействии на растительный и почвенный покров в присутствии агентов (факторов) эрозии. Исследования почв западной части Калининградской области (Терентьева, 2005) привели к заключению о том, что область, может быть причислена к регионам распространения интегративной эрозии почв.

Таким образом, под «эрозией почв» понимается взаимодействие водных и ветровых потоков с веществом почвы в конкретных условиях биогеоценоза при интенсивном антропогенном влиянии на характер потоков и на вещество почвы [4].

Основные положения концепции интегративной эрозии почв сводятся к следующему:

1) эрозия почв представляет собой частные проявления деятельности экзогенных факторов рельефообразования и породообразования; от нормальной геологической денудации её отличают ускоренные ритмы, вызванные вмешательством человека в природные процессы а, следовательно, к системе «эрозия почв» относится только антропогенно измененная денудация;

 Факторы, влияющие на эрозию почв 2) эрозия почв выводит из-0

Рис. 1. Факторы, влияющие на эрозию почв

2) эрозия почв выводит из биологического и биогеохимического (почвенного) круговорота веществ накопленные биофильные элементы, возвращая их в большой геологический круговорот и подрывая ресурсную базу почвообразования и развития биоты, расходуя энергию и усиливая нестабильность экосистем;

3) эрозия почв как система характеризуется: а) границами природных районов, провинций, зон на местном, региональном и глобальном уровне проявления эрозионных процессов и их результатов; б) взаимопровоцированием и взаимодействием процессов развевания, смыва и размыва (и других, например, солифлюкции), а также взаимоналожением их результатов, которые проявляются в изменении свойств почв и структуры почвенного покрова на значительных территориях; в) принципиальной несводимостью к сумме составляющих её подсистем, таких как «ветровая эрозия почв», «водная эрозия почв», «эродированность почв» и других; г) зависимостью каждого элемента системы от места и функций внутри целого, чем обусловлена принципиальная не сводимость исследования системы как целого к суммарному результату исследования её компонентов, частей, подсистем; д) структурностью системы; е) иерархией уровней системы, когда каждый компонент может рассматриваться как отдельная система, а сама система «эрозия почв» входит в качестве подсистемы в системы более высокого уровня (гипергенез, экзогенные факторы и др.); ж) многоаспектностью исследования, дающей перспективу развития как теоретических основ эрозиоведения, так и прикладных направлений (классификации, систематики, эрозионно-мелиоративной и противоэрозионно-технологической группировки, методики почвенно-эрозионного картографирования и др.).





2. Объекты и методы исследований

Исследования эрозионной проблематики проводились на северных склонах Вармийской возвышенности занимающую юго-западную часть Калининградской области (рис. 2).

Рис. 2. Вармийская возвышенность: схема фрагмента карты физико-географического районирования.

Объектами исследований стали эродированные почвы. В полевой период было обследовано около 50 тыс. га. В основу изучения эродированных почв был положен экологический принцип, включающий комплексный подход к анализу взаимодействия биотических и абиотических компонентов экосистемы и степени эродированности почв.

Недостаточное количество информации на основе практических полевых исследований по Калининградской области в целом и для условий Вармийской возвышенности в частности диктует необходимость проведения комплексной оценки от создания доказательной базы возможности и актуальности такого явления, как эрозия почв на территории Вармийской возвышенности; до оценки влияния абиотических условий, почвенного покрова и интенсивности эрозионных процессов на растительность и биоту эродированных почв в системе обратных связей (рис. 1).

Изучение эродированных почв проводилось с использованием ряда методов: экологических (рекогносцировочный и маршрутно-ключевой методы; метод вложенных ключей; учет переноса почвенного материала); почвенных (закладывались почвенные разрезы, ямы и полуямы для диагностики почв); геоботанических (обилие видов; оценка продуктивности надземной и подземной фитомассы; площадь истинного и проективного покрытия); почвенно-зоологических (метод прямого подсчёта на учётных площадках; учёт объёма русел); лабораторно-аналитических (агрегатный состав – сухой рассев по Саввинову; рНКСl; сумма поглощенных оснований по Каппену; гидролитическая кислотность по Каппену; массовая доля органического вещества по Тюрину; содержание физической глины; мутность воды – фотоколометрически); лабораторно-бактериологических (метод последовательных разведений почвенных суспензий и посев на питательные среды); весового метода; методов вариационной статистики и методов моделирования.

3. Абиотические условия возникновения эрозионных процессов на почвах Вармийской возвышенности

Одним из важнейших факторов развития эрозионных процессов является рельеф. Из показателей рельефа наиболее существенное влияние оказывает длина, крутизна и экспозиция склонов при воздействии на них водных и (или) воздушных потоков различных типов, интенсивности и направленности. Совокупность условий формирования и эволюции рельефа с климатическими и другими характеристиками биоценоза (почвы, растительность, антропогенное влияние и др.) предопределяет характер и интенсивность почвенно-эрозионных процессов на тех или иных формах и элементах рельефа.

Рельеф земной поверхности формируется под воздействием совместной деятельности эндогенных и экзогенных факторов, характер и степень проявления последних зависит от литологического строения и палеогеографических условий развития территории.

Конечно-моренные гряды Вармийской возвышенности на территории Калининградской области образуют полосу сильно расчленённого холмистого рельефа без строгой ориентировки холмов и гряд с сочетаниями моренных массивов с плоскими замкнутыми и полузамкнутыми понижениями (рис. 3).

 Блок-диаграммы фрагментов мезоформ рельефа-2  Блок-диаграммы фрагментов мезоформ рельефа-3

 Блок-диаграммы фрагментов мезоформ рельефа-4  Блок-диаграммы фрагментов мезоформ рельефа-5

 Блок-диаграммы фрагментов мезоформ рельефа Вармийской-6  Блок-диаграммы фрагментов мезоформ рельефа Вармийской-7

 Блок-диаграммы фрагментов мезоформ рельефа Вармийской-8

Рис. 3. Блок-диаграммы фрагментов мезоформ рельефа Вармийской возвышенности.

Линии геоморфологических профилей, используемые для изображения последовательных геометрических поверхностей позволяют применять приёмы морфометрии и производить преобразование изображения для получения разнообразной вторичной картографической информации об изменении рельефа в результате эрозионных процессов [10].



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.