PHYSICO-MECHANICAL PROPERTIES OF SOILS ON THE EXAMPLE OF THEHUMUS-ACCUMULATIVE SOIL HORIZONS SOUTH OF SIBERIA.pdf В настоящее время вопрос о том, каким образом вывести использованиетакого ценного природного ресурса, как почвы, на качественно иной уровень,щадящий с точки зрения экологии, но не менее продуктивный, стал особенноактуальным. Применение современных технологий и тяжёлой техники при-вело к практически повсеместному появлению признаков машинной деграда-ции почвенных профилей и в итоге - к значительному снижению их плодо-родия. Так, ежегодные убытки от недобора урожая вследствие переуплотне-ния почв сельскохозяйственной техникой составляют в США, по различнымоценкам, более 1,2 млрд долл. [1]. В нашей стране также проводились подоб-ные исследования, показавшие важность этой проблемы. Установлено, чтопосле трёх проходов МТЗ-50 по пахотной почве урожай кукурузы уменьша-ется на 3-6%, после шести проходов - на 17-20%, а после девяти - на 33%.Трёхкратный проход более тяжёлого трактора К-700 снижает урожай овса на46% [2].Решение __________проблемы возможно при уменьшении допустимых (предельных)нагрузок на почвы и сохраним при этом их продуктивности. Для этого необ-ходимо проводить исследования реакции компонентов экосистем при прило-жении к ним подобных нагрузок и на основании полученных результатоврассчитывать и прогнозировать сбалансированное использование земельныхресурсов, не вызывающее отрицательных структурных и качественных изме-нений в агроценозах. То обстоятельство, что физическая организация почв(как одного из важнейших компонентов экосистем) определяет все их функ-циональные свойства и режимы, свидетельствует о приоритетном её значе-нии при исследованиях почв. Более того, нарушение устойчивости почв к96 С.П. Кулижский, А.Н. Блохинмеханическим воздействиям во многих случаях приводит к изменению многихсвойств и режимов почв, а в итоге - к нарушению функционирования экоси-стемы [3]. Исследование устойчивости почвы как основного компонента био-геоценозов и агроценозов к антропогенному воздействию с позиции способно-сти сохранения её структуры и свойств при и после приложения механическихнагрузок становится необходимым для обоснования рациональности осущест-вления заповедования территорий в целях сохранения эталонных ландшафтов,на которых возможно отслеживание как фоновых свойств, так и процессоввосстановления экосистем, затронутых воздействием человека.Объекты исследованияВ Сибири такому антропогенному воздействию в наибольшей степениподверглась её южная часть по причине благоприятных условий: относи-тельно мягкий климат, большое количество сельскохозяйственных ресурсов,в том числе пахотных земель. Проблема изучения устойчивости почв к внеш-ним воздействиям в данном регионе решается благодаря многолетним экспе-диционным исследованиям по изучению местных экосистем и почвенногопокрова, организованным на базе кафедры почвоведения и экологии почвТомского государственного университета.Территория __________Минусинского межгорного прогиба представляет собой зону сособыми условиями почвообразования, характерными для значительной час-ти степной территории юга Сибири, что в первую очередь обусловлено гео-графическим расположением между горными системами Кузнецкого Алатау,Восточного и Западного Саяна [4]. Практически всю исследованную терри-торию занимают степные и лесостепные ландшафты, на которых преобла-дающим является чернозёмный тип почвообразования, испытывающий влия-ние местных особенностей климата, рельефа, почвообразующих пород, нахо-дящих отражение в формировании целых комплексов сопряжённых почв,имеющих весьма специфичные свойства, не всегда характерные для чернозе-мов, развивающихся в европейской части страны [5].От Чулымо-Енисейской до Минусинской (Южно-Минусинской) впадиныпрослеживается влияние широтной зональности. Так, в северной части Чу-лымо-Енисейской впадины господствуют луговые степи. Южнее они сменя-ются настоящими степями, а в юго-восточной части Минусинской впадиныпоявляются опустыненные степи. Широкое распространение имеют мелко-дерновинные настоящие степи, занимающие как равнинные, так и склоновыеместообитания с почвенным покровом из каштановых и южных чернозёмов[5]. Основу травостоя образуют мелкодерновинные засухоустойчивые зла-ки - овсяница, тонконог, ковыль, змеёвка, осока. Из разнотравья обычны ве-роника, астра, лук, полынь, эдельвейс и др. [6]. Каменистые степи приуроче-ны к крутым склонам южных экспозиций и представляют собой разные ста-дии степных ассоциаций, которые, в свою очередь, зависят от степени накоп-ления мелкозёма. В горной лесостепи северные склоны залесены и харак-теризуются высоким травянистым покровом. Древостой большей частьюсмешанный и представлен берёзой и лиственницей с небольшой примесьюИспользование данных о физико-механических свойствах почв 97осины. Подлесок хорошо развит и состоит из караганы, шиповника и ки-зильника.Главным компонентом почвенного покрова юга Сибири, благодаря широ-кому распространению степных ландшафтов, являются черноземы. Частаявстречаемость маломощных и малогумусных разновидностей черноземов -характерная особенность степных территорий [5]. Биологические процессы вних протекают интенсивно в течение весьма короткого периода, недостаточ-ного для полной гумификации и минерализации органического остатка.Среди чернозёмов доминирующее положение занимают обыкновенные,которые встречаются как на склонах, так и на выровненных поверхностях.Как правило, выражена приуроченность к луговым степям (на высоте 350-600 м), в составе которых, кроме луговых, встречается много степных видоврастений. На делювиальных породах мощность их больше, чем на лессовид-ных и красноцветных элювиально-делювиальных породах. Они отличаютсяоднородным строением профиля и, обычно, наличием карбонатов вблизинижней границы гумусового горизонта; по содержанию гумуса делятся намалогумусные и среднегумусные, но встречаются и тучные с содержаниеморганического вещества до 11,4-14,2%, а по мощности - на маломощные исреднемощные.В нижних частях склонов иногда присутствуют солонцеватые и осолоде-лые обыкновенные черноземы, формирующиеся под разреженным или, на-против, очень мощным растительным покровом. Генезис таких почв чащевсего связан с засоленностью почвообразующих пород и привносом солесо-держащих продуктов почвообразования с вышележащих элементов рельефа.В локальных понижениях или в местах сосредоточения временных водотоковс большим, по сравнению с окружающей территорией, поверхностным ув-лажнением встречаются луговато-чернозёмные почвы. Содержание органикив луговато-, лугово-чернозёмных почвах и солончаках варьирует от 7 до 10%,от 5 до 6 и от 0,5 до 3% соответственно.Выщелоченные черноземы распространены не так широко и встречаются ис-ключительно на периферии лесостепи - залесенных вершинах и крутых склонахсеверной экспозиции (на высоте 600-700 м). По содержанию гумуса выщело-ченные черноземы юга Сибири относятся к среднегумусным (5,7-7,7%).По гранулометрическому составу практически все черноземы являютсясреднесуглинистыми. Солончаки луговые и соровые (гидроморфные пред-ставители почвенного покрова) имеют тяжелосуглинистый и глинистый гра-нулометрический состав и слабовыраженное слоистое строение профиля.Практически повсеместно по профилю автоморфных почв наблюдаетсялишь незначительное увеличение содержания крупных фракций (1-0,05 мм).Средняя, мелкая пыль и ил распределены по профилям исследованных почвравномерно.98 С.П. Кулижский, А.Н. БлохинМетоды исследованияУчитывая значимость гранулометрического состава в формировании фи-зической организации почв, изучение этого показателя проводилось двумяразличными методами: седиментометрическим (методом Качинского) и ме-тодом лазерной дифракции. Была разработана и применена экспресс-методика оценки агрегатного состояния почв посредством лазерного дифрак-тометра SHIMADZU SALD. В отличие от седиментометрических методов,основанных на большом количестве условностей и приближений, лазерно-дифрактометрический метод позволяет получить представление о линейныхразмерах частиц [7, 8].Получаемые результаты применимы для экспресс-оценки почв в рамкаходного природного объекта и согласно классификационной принадлежностипочв к гранулометрическим разновидностям, так как в тяжёлых почвах про-исходит значительное увеличение погрешности методики во фракциях физи-ческой глины (частицы с диаметром менее 0,005 мм) по причине особенно-стей данных, получаемых с помощью лазерного дифрактометра: значитель-ное занижение по сравнению с седиментометрическими методами содержа-ния ила (

Скачать электронную версию публикации