Реферат: Объекты и методы исследования

www.diplomrus.ru ®

Авторское выполнение научных работ любой сложности – грамотно и в срок

Содержание

ОГЛАВЛЕНИЕ


ВВЕДЕНИЕ...7


ГЛАВА 1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ...13


ГЛАВА 2. ПРИРОДНЫЕ И АНТРОПОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ


ДЕГРАДАЦИИ ПОЧВ И ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА...27


2.1. Природные факторы деградации почв и почвенного покрова...27


2.1.1. Рельеф...27


2.1.2. Климат...33


2.1.3. Поверхностные и грунтовые воды...39


2.1.4. Растительность...40


2.1.5. Почвообразующие породы...43


2.2. Антропогенные факторы деградации почв и почвенного покрова...46


^ ГЛАВА 3. ПОЧВЫ И ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УГОДИЙ...54


3.1. Почвы сельскохозяйственных угодий...56


3.1.1. Почвы пахотных угодий...81


3.1.2. Почвы кормовых угодий...89


3.2. Почвенный покров...94


3.2.1. Почвенные комбинации пахотных угодий...94


3.2.2. Почвенные комбинации кормовых угодий...120


^ ГЛАВА 4. ДЕГРАДАЦИЯ, ОХРАНА И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЧВ И ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УГОДИЙ...124


4.1. Деградация почв и почвенного покрова...124


4.1.1. Деградация почв и почвенного покрова пахотных угодий...127


4.1.2. Деградация почв и почвенного покрова кормовых угодий...131


4.2. Охрана и рациональное использование почв и почвенного


покрова...134


4.2.1. Теоретические основы охраны и рационального использования почв и почвенного покрова...134


4.2.2. Типы земель сельскохозяйственных угодий среднегорий Алтая


их охрана и рациональное использование...145


ВЫВОДЫ...167


^ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ...169


ЛИТЕРАТУРА...170


ПРИЛОЖЕНИЯ...180


1. Классы неоднородности структуры почвенного покрова...180


2. Степень влияния лесозаготовок и местных рубок, традиционного природопользования и туризма, скотоводства и мараловодства на почвы и ПП среднегорий Алтая...181


3. Типы земель среднегорий Алтая...185


4. Типы земель среднегорий Алтая и основные мероприятия по их


охране и рациональному использованию...188


5. Основные агрономические и мелиоративные мероприятия по ра-


циональному использованию и охране земель среднегорий Алтая...190


6. Систематический список ЭПС среднегорий Алтая


(Чемальский массив)...192

Введение


Список принятых сокращений СПП - структура почвенного покрова, ЭПА - элементарный почвенный ареал, ЭПС - элементарная почвенная структура, ППС - простая почвенная структура,


СПС - сложная почвенная структура, ПК - почвенная комбинация, ЭПК - элементарная почвенная комбинация, ПИК - простая почвенная комбинация, 1111 - почвенный покров,


+ - сочетания, - вариации, : - ташеты, х - мозаики,, - комплексы, • - пятнистости, -г- - микроташеты, * - микромозаики.


Горно- лесные серые ГС3-з - горно- лесные темно-серые 5 ГС3-2 - горно-лесные серые, ГС мп - горно-лесные серые мелкопрофильные


Черноземы


Ч, Чк, ГЧ, ГЧК - черноземы обыкновенные (обычные), карбонатные, горные черноземы обыкновенные (обычные), карбонатные. Чв, ГЧВ - черноземы выщелоченные, горные черноземы выщелоченные, 4°, ГЧ° - черноземы оподзоленные, горные черноземы оподзоленные,


Горно-лесные черноземовидные ГЛЧ — горно-лесные черноземовидные обыкновенные; ГЛЧВ ~ горно-лесные черноземовидные выщелоченные; ГЛЧТ- горно-лесные черноземовидные типичные.


Лугово-черноземные


ЧЛ, ГЧЛ - лугово-черноземные (обычные), горные лугово-черноземные (обычные);


ЧЛВ, ГЧЛВ - лугово-черноземные выщелоченные, горные лугово-черноземные выщелоченные;


ЧЛ°, ГЧЛ° - лугово-черноземные оподзоленные, горные лугово-черноземные оподзоленные.


Каштановые


КК2. темно-каштановые карбонатные ККМП2 - темно-каштановые карбонатные мелкопрофильные


Горно-луговые


Г Л - горно-луговые (обычные); ГЛ° - горно-луговые оподзоленные; ГЛВ -горно-луговые выщелоченные


Горные лугово-болотные ГБЛП ~ горные лугово-болотные перегнойные; ГБЛи ~ горные лугово-болотные иловатые.


Аллювиальные луговые АЛ, АЛК - аллювиальные луговые (обычные), карбонатные.


Черноземно-скелетные ЧС - черноземно-скелетные.


Скелетные С - скелетные.


Почвы различной мощности ГЧ3 - горные черноземы мощные, ГЧ 2 - горные черноземы среднемощные, F4i - горные черноземы маломощные.


Гумусность Ч ', Ч2, Ч3, Ч4 - слабогумусированные, малогумусные, среднегумусные, тучные.


Почвы по степени щебнистости и каменистости


ГЧД, ГЧЛЛ, ГЧААА - слабощебнистые, среднещебнистые, сильнощебнистые. ГЧА, ГЧАА, ГЧА АА - слабокаменистые, среднекаменистые, сильнокаменистые.


Виды и степень эрозии - смытые, намытые, дефлированные


I, 41 - слабо, среднесмытые; 1 - намытые.


Гранулометрический состав


г - глинистый, л - легкосуглинистый, т - тяжелосуглинистый, с - среднесуглинистый, у - супесчаный, п - песчаный.


Почвообразующие породы Э - элювий, П - пролювий, Д - делювий, А - аллювий, ЭД - элювио-делювий.


1.1 ... 3.21 — номера почвенных комбинаций 1.1... 3.10 - номера типов земель.


7 ВВЕДЕНИЕ


Актуальность исследования. В течении длительного времени, сельскохозяйственные угодья горных областей Алтая испытывают значительное хозяйственное воздействие. Так, за последние тридцать лет средняя нагрузка скота на 1 га сельскохозяйственных угодий составила 0,15 условных головы (2,1 условных головы на 1 га пашни), использование пахотных земель характеризовалось экстенсивным характером. Сложившееся хозяйственное воздействие привело к изменениям, как почв, так и почвенного покрова. Эти изменения носят преимущественно негативный характер: уменьшение мощности гумусового слоя и содержания в нем органического вещества, увеличение контрастности и сложности почвенного покрова и др.


Особое место в рассматриваемом плане занимают сельскохозяйственные угодья среднегорий. Специфика состояния таких угодий обусловлена, как горным характером природных условий, так и особенностями хозяйственного использования ландшафтов в целом. К последним следует отнести длительно используемую систему земледелия: господство на склоновых участках кормовых севооборотов с участием пропашных культур (кукуруза, кукуру-за+подсолнечник на силос; однолетние травы - овес, пшеница; фуражные культуры — овес, ячмень; чистый пар) проведение основных обработок поперек склонов реже контурное. Как негативное влияние на почвы, следует рассматривать тебеневочный выпас овец на пожнивных остатках пашни. Такой выпас в зимний период приводит к разрушению самого верхнего почвенного слоя и ведет, как следствие, к зимней дефляции. Природные кормовые угодья используются для выпаса КРС, овец, маралов, заготовки грубых кормов. Круглогодичный выпас маралов на фиксированной оградой территории, как и при тебеневочном выпасе овец, способствует деградации почв. Пашня, занимая отдельные, преимущественно небольшие массивы по террасам рек и нижним частям склонов гор, как и мелкоконтурные кормовые угодья склонов гор, испытывает


8


прямое антропогенное воздействие, связанное с возросшей рекреационной нагрузкой (туристические пешие, автомобильные, конные маршруты, ночные стоянки).


С начала 90-х годов прошлого века перечень выше названных направлений использования сельскохозяйственных угодий практически не изменился. Однако существенно изменился характер реализации целей, отвечающих каждому направлению. Например, при снижении площадей сельскохозяйственных землепользовании возросло количество землепользователей. В тоже время, ранее разработанные для крупных землепользовании научно-обоснованные севообороты, для мелких стали мало пригодны по экономическим или другим причинам. Сельскохозяйственные производители, в большинстве случаев, осуществляли и осуществляют переход к новым севооборотам без учета требований ротации, то же относится и к сенокосо- и пастбищеоборотам.


В связи с переделом собственников в агропредприятиях на одни участки сенокосов и пастбищ резко возросло количество поголовья скота, на другие -наоборот.


Туризм, приобретший в 1997-2003 годах массовый, мало упорядоченный характер, привел к развитию тропинчатой эрозии, увеличению щебнистости почв, захламленности территорий и, в целом, к снижению продуктивности почв. Важное место в использовании земельных угодий в связи с социально-экономическими условиями местного населения стал занимать сбор дикоросов (лекарственные травы, папоротник, кедровый орех, грибы и др). Этот сбор способствует как изменению флорестического состава растительных ассоциаций, так и ухудшению физических свойств почв (увеличение плотности, уменьшение водопроницаемости, ухудшение агрегатного состава).


В связи с вышеназванными особенностями современного использования сельскохозяйственных угодий стала очевидной необходимость более полного учета особенностей почв и почвенного покрова при выборе мероприятий, направленных на сохранение и повышение продуктивности этих угодий.


В настоящее время материалы почвенных обследований, составленные по принятым в Республике Алтай методикам для решения задач по рациональному использованию земельных ресурсов, недостаточно информативны, а их давность часто превышает двадцать лет.


К основным недостаткам ранее проведенных почвенных обследований можно отнести:


1. Отражая основной перечень негативных процессов изменения состояния почв, они не отражают скорости этих изменений.


2. Приведенная в материалах морфологическая и физико-химическая характеристика почв не подтверждена статистическим анализом.


3. Почвенные карты составлены методом отражения преобладающей почвы, а показываемые на них почвенные комбинации, в лучшем случае, отражают состав почв, объединенных в один контур, и не отражают генетико-геометрических взаимосвязей между этими почвами.


4. Картограммы агропроизводственных групп почв и эродированных земель по существу отражают группировку классификационных единиц почв по их возможному хозяйственному использованию. Методика составления картограмм не позволяет вычленить территории, характеризующиеся сходными формами и общностью механизма дифференциации структур почвенного покрова, определяющих возможность их одинакового хозяйственного использования.


Несмотря на отмеченные недостатки имеющихся почвенных материалов, они показывают, что более 30 % площади сельскохозяйственных угодий сред-негорий Алтая подвержены водной эрозии, щебнистость и каменистость выражена больше чем на 20 % площади.


Таким образом, для сельскохозяйственных угодий среднегорий Алтая стоит проблема более полного учета состояния почв и почвенного покрова и, на его основе, разработка основных путей рационального использования и охраны почв.


10


Целью данной работы является: изучение современного состояния и использования почв и почвенного покрова сельскохозяйственных угодий средне-горий Алтая, особенностей их деградации и разработка основных путей их рационального использования и охраны.


Задачи исследований.


1. Изучить особенности природных и антропогенных факторов формирования почв сельскохозяйственных угодий.


2. Разработать систематический список почв, определить их количественное соотношение и распределение деградированных почв по угодьям.


3. Апробировать методику изучения структур почвенного покрова в горных условиях.


4. Выделить СГШ и определить генетико-гометрическую характеристику этих структур.


5. Определить основные параметры деградации почв и СГШ сельскохозяйственных угодий.


6. Выделить на основе характеристик СПП типы земель.


7. Провести оценку разных типов земель по степени их пригодности по целевому назначению и режиму охраны.


8. Разработать основные мероприятия по рациональному использованию выделенных типов земель.


Объект исследования: Объектом исследований послужили почвы как географические тела и закономерно образуемые ими структуры почвенного покрова среднегорий Алтая на примере Чемальского массива, как основные показатели состояния сельскохозяйственных земель, находящихся под влиянием антропогенно-изменяющихся факторов почвообразования и дифференциации почвенного покрова. Предметом исследований явились изменения морфологических и физико-химических свойств почв и генетико-геометрические характеристики СПП сельскохозяйственных угодий среднегорий Алтая.


11


Теоретической и методологической основой исследований послужили представления о почвенном покрове, как основе существования растительного и животного мира, изложенных в трудах В.В. Докучаева (1949), В.А. Ковды (1981) и других ученых.


Научная новизна. Составлен систематический список почв сельскохозяйственных угодий среднегорий Алтая, определены количественные соотношения площадей выявленных почв и количественные значения их деградации за период 1975-2003 гг. Впервые выявлены СПП территории исследований, определена их классификационная принадлежность и получена их качественно-количественная характеристика. На основе параметров СПП проведена типизация земель и дана их оценка по степени пригодности по целевому назначению и режиму охраны.


На защиту выносится:


1. Изменения состояния почв и характеристика СПП сельскохозяйственных угодий среднегорий Алтая (на примере Чемальского массива).


2. Типы земель сельскохозяйственных угодий среднегорий Алтая (на примере Чемальского массива) и рекомендации по их охране и рациональному использованию.


Практическая значимость. Для каждого типа земель, выделенного с учетом параметров СПП, определен режим охраны, носящий регламентирующий характер, и разработан комплекс основных агрономических и мелиоративных мероприятий по их рациональному использованию и охране.


Реализация результатов исследований. Основные результаты исследований автора использованы при разработке законодательных актов по землеустройству в Республике Алтай, при проведении государственного контроля за использованием и охраной сельскохозяйственных земель, а также при организации системы мониторинга земель.


12


Апробация результатов исследований. Материалы исследований были доложены на 1 -ой Международной научной конференции "Деградация почвенного покрова и проблемы агроландшафтного земледелия (г.Ставрополь, 2001), Юбилейной международной научно-практической конференции "Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве и растениеводстве" (г. Барнаул, 2003).


Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и предложений производству. Изложена на 198 страницах машинописного текста, содержит 14 рисунков и схем, 55 таблиц. Приложения даны на 14 страницах. Список литературы включает 127 наименований, в том числе на иностранных языках 4.


Работы выполнены на кафедре почвоведения и агрохимии Алтайского аграрного университета.


Основная часть химических анализов проведена в отраслевой лаборатории названной кафедры.


Публикации: По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, приведенных в списке литературы.


^ 13 ГЛАВА 1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ


Среднегорья Алтая занимают значительные площади и представляют собой несколько массивов, расположенных на абсолютных высотах от 800 до 1800 м с относительным превышением от 500 до 1000 м. Абсолютные высоты межгорных котловин и долин рек от 450 м. Значительная часть этой территории в административном отношении находится в границах Республики Алтай (часть Майминского, Онгудайского, Усть-Канского, Усть-Коксинского, Туро-чакского, Шебалинского и Чемальского района).


Согласно физико-географическому районированию, среднегорья Алтая находятся в стране Горы Южной Сибири в Алтайской области и представлены тремя физико-географическими провинциями: большая часть территории - Се-веро-Алтайской, меньшая - Северо-Восточно Алтайской и Центральноалтай-ской (Атлас .. .1978) (рис. 1).


Условия формирования почв и почвенного покрова в пределах Горного Алтая очень разнообразны и обуславливаются горным рельефом, высотной поясностью, разнообразием природно-климатических условий. Это приводит к тому, что на сравнительно небольшой площади встречается множество различных типов, подтипов, видов почв. Кроме того, на территории Горного Алтая почвы одних и тех же типов и подтипов, формирующиеся в разных условиях, заметно различаются между собой и требуют различного хозяйственного использования.


Объект исследований. Объектом исследований послужили почвы как географические тела и закономерно образуемые ими структуры почвенного покрова среднегорий Алтая на примере Чемальского массива. Специфика гене-тико-геометрического строения СПП связана с высокой расчлененностью рельефа, вертикальной поясностью, значительным изменением климатических условий на небольших расстояниях. Эта специфика выражается в высокой сложности и расчлененности СПП, в наложении нескольких механизмов дифферен-


14


циации при формировании одной и той же почвенной комбинации. Например, в формировании дифференцированно-насыщенных наложенно-литогенных мозаик горных щебнистых черноземов, разных подтипов.


Для решения поставленных задач выбран Чемальский массив среднего-рий (широта от 8545' до 8640', долгота от 20°55' до 5Г12'), находящийся в трех физико-географических провинциях Северо-Алтайской, Северо-Восточной Алтайской и Центральноалтайской (рис. 1). Среднегорный рельеф района представлен районами эрозионно-денудационного литоморфного рельефа.


Согласно почвенно-географическому районированию проведенному Р.В. Ковалевым, В.И. Волковинцер, В.А. Хмелевым (Почвы... 1973), основные площади сельскохозяйственных угодий массива относятся к межпоясному почвенному району среднегорий - району каштановых и темно-каштановых почв, с пятнами южных черноземов, поименно-луговых и поименно-болотных торфянистых почв, часто каменистых, преимущественно суглинистых, на галечни-ковом аллювии, и щебнистом делювио-пролювии и району обыкновенных и выщелоченных черноземов с пятнами лугово-черноземных и серых лесных почв, преимущественно суглинистых, реже суглинисто-гравийных и щебнистых (с разной мощностью мелкоземистой толщи) на суглинистом и глинистом делювии, реже щебнистом делювио-пролювии и галечниковом аллювии.


Почвенный покров района представлен разными типами почв от черноземов различных подтипов в том числе горных до каштановых, черноземно-скелетных, скелетных почв, и наиболее полно отражает набор почвенных разновидностей, характерных для сельскохозяйственных угодий среднегорий Алтая.


Предмет исследования. Предметом исследований явились - изменение морфологических и физико-химических свойств почв и генетико-геометрические характеристики СПП сельскохозяйственных угодий среднегорий Алтая.


VI... XI


Б-б


СМ...


Рис. 1. Физико-географические провинции среднегорий Алтая: 1 — границы Республики Алтай; 2 - границы провинций; 3 - границы среднегорий; 4 — границы Чемальского массива среднегорий; 5 -физико-географические провинции: VI -Северо-Западная Алтайская провинциями -Северо- Алтайская провинция, VIII -Северо-Восточная Алтайская провинция, IX- Центральноалтайская провинция, X — Восточно-Алтайская провинция, XI -Юго-Восточная Алтайская провинция, 6 - Алтайская область гор Южной Сибири; 7 — массивы среднегорий: СМ - Семинский , ТХ — Терехтинский, ТО — Телецкий, Чм — Чемальский.


16


Методика исследований. В работе были использованы общепринятые в почвоведении методы:


1. Сравнительно-географический.


2. Сравнительно-исторический.


3. Качественно-генетический.


4. Вариационно-статистический.


5. Химико-аналитический.


Сравнительно-географический. Сущность метода заключается в параллельном изучении почв и структур почвенного покрова, находящихся в различных условиях почвообразования и экстраполяции характеристик СПП, выявленных на ключевых участках на СПП ландшафтных аналогов.


Метод вложенных ключей использовался в качестве основного метода изучения почв и СПП. Теоретическое обоснование использования этого метода при изучении почвенного покрова дано в работах В.В. Докучаева (1950), Н.М. Сибирцева (1950). М.М. Филатовым (1923) были введены понятия ключевые карты, ключевой участок, ключевой метод. В.М. Фридланд (1972) считает, что под ключевыми исследованиями следует понимать исследования специально выбранных участков, проводимые более детально, чем исследования всей изучаемой территории.


К числу руководящих принципов выбора ключевых участков и организации почвенно-геоморфологических профилей нами были отнесены те же, что определили выбор профилей на юге Западной Сибири (Грибов 1988):


1. Профиль должен проходить от самого высокого места территории к самому низкому.


2. Масштабы картографирования ключевых участков должны обеспечивать выявление всех уровней СПП.


3. Участок должен охватывать максимальное разнообразие ЭПА и ЭПС.


4. В составе профиля должно быть представлено большинство СПС, связанных с их различным хозяйственным использованием.


17


5. Необходимо, чтобы одни почвенные выработки были сопряжены с линией, секущей все элементы рельефа, другие - рассеяны по площади участка.


6. Почвы и почвенный покров ключевого участка должны отражать характерный тип почвообразования.


Реализация этого метода нашла свое отражение в изучении почв и почвенного покрова на трех ключевых участках, расположенных в различных поч-венно-географических провинциях. Выбор места и размеров участков позволил максимально охватить разнообразие геоморфологических, растительных и почвенных особенностей сельскохозяйственных угодий разных физико-географических провинций среднегорий Алтая. В настоящей работе в качестве примера рассматриваются 3 ключевых участка (рис. 2).


Ключевой участок Верх-Аносинский. Находится в Северо-Алтайской физико-географической провинции. Площадь участка 1200 га. Расположен в долине р. Анос, левый приток Катуни. Выбор этого ключевого участка обоснован тем, что в строении долин, левых притоков Катуни много общего. Долины рек пересекают территорию района с юго-запада на северо восток, русло рек хорошо выработанное, пойма не выражена, местами на эрозионной террасе имеются расширения, занятые небольшими болотцами, сельскохозяйственные угодья расположены на склонах от 3 до 15°, представлены пахотными угодьями, сенокосами, пастбищами. Пахотные угодья используются преимущественно под посев многолетних трав. Площади пахотных участков имеют небольшую площадь от 0,5 до 30 га, сложную конфигурацию, значительный уклон. Преобладающие почвы - черноземы выщелоченные, преимущественно тяжелого и среднесугли-нистого механического состава.


Ключевой участок Эликмонарский - Северо-Алтайская физико-географическая провинция. Площадь участка 1000 га. Расположен на пойменных террасах р. Катунь на высотах 450 - 750 м. Почвообразующие породы древнеаллювиальные и эллювио-делювиальные отложения. Терраса имеет уклон к реке. Преобладающие почвы черноземы карбонатные полнопрофильные

Список литературы