Ван Дык гумусовое состояние ферраллитных почв экосистем горного вьетнама
Скачать 487.5 Kb.
|
| На правах рукописи Нгуен Ван Дык ГУМУСОВОЕ СОСТОЯНИЕ ФЕРРАЛЛИТНЫХ ПОЧВ ЭКОСИСТЕМ ГОРНОГО ВЬЕТНАМА Специальности: 03.02.13 – почвоведение Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва - 2013 Работа выполнена на кафедре почвоведения, земледелия и земельного кадастра Российского университета дружбы народов Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Ларешин Вячеслав Григорьевич Официальные оппоненты: 1. Савич Виталий Игоревич - доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры почвоведения, геологии, ландшафтоведения РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. 2. Аканова Наталья Ивановна - доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории химической мелиорации почв Всероссийского научно – исследовательского института агрохимии имени Д.Н. Прянишникова (ВНИИА). Ведущая организация: Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН Защита диссертации состоится «18» ноября 2013 г. в 1600 часов на заседании диссертационного совета Д 220.043.02 при ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А.Тимирязева» по адресу: 127550, Москва, ул. Прянишникова, 15. С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А.Тимирязева». Автореферат разослан «.....» октября 2013 года и размещен на сайте университета www.timacad.ru. Ученый секретарь диссертационного совета, К.с.х.н., доцент С.Л. Игнатьева ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы В настоящее времястало очевидным, что при разработке долгосрочной программы полевого и плантационого земледелия в тропической зоне недостаточно стали учитывать только природно – климатические и почвенные условия, но необходимо во главу деятельности ставить вопросы прогноза масштабов воздействия хозяйственной практики на природную среду. Достаточно отметить, что системы мероприятий по управлению, регулированию, сохранению, и повышению плодородия тропических почв оказываются эффективными только в том случае, если они опираются на теоретически обоснованные концепции. Гумус дает важную информацию не только при решении проблем, связанных с сохранением, восстановлением и повышением плодородия почв, рекультивацией нарушенных антропогенным воздействием земель, но и при изучении эволюции почв, их устойчивости-изменчивости при изменении природной среды как естественным, так и антропогенным путем, при реконструкции типов и условий древнего почвообразования, палеоэкологических условий обитания древнего человека и многих других. Гумус как продукт органо-минеральных взаимодействий в почвах является тем ее компонентом, который участвует в реализации почвами основных биосферных функций, в конечном итоге обусловливая устойчивость экосистем. Вьетнам находится в муссоной, тропической зоне, 3/4 площади его расположены в горной местности. Поэтому природные условия Горного Вьетнама, имеющей сложную историю развития, отличающейся своеобразной орографией и распределением климата, накладывают существенное влияние на свойства почв и изменение состава гумуса — совокупности продуктов органо-минеральных реакций в пространстве. Кроме того, такие свойства гумуса почв, как специфичность по отношению к характеристикам природной среды и сохранность во времени основных параметров соотношения и состава ее компонентов (т.е. ее сенсорность и рефлекторность) существенно расширили применимость этого почвенного компонента при решении вопросов, связанных с эволюцией природной среды и прогнозами ее развития в будущем. Этотребует не только всесторонних и сопоставимых сведений о составе гумуса, но и знаний количественных связей характеристик гумуса с экологическими условиями их формирования. Цель работы Основной целью диссертационного исследования являлось изучение гумусового состояния почв в различных типах ландшафтов горного края Вьетнама. Натурные и лабораторные исследования позволят обосновать и предложить модели защиты почв от ускоренной деградации, что будет способствовать повышению продуктивности растений и защите окружающей среды. Задачи исследования: 1.Изучение географических закономерностей формирования органического вещества и его поступления в почвы различных ландшафтов. 2. Выявление главных особенностей превращения органического вещества и процессов гумусообразования в почвах различного генезиса и характера их использования. Объекты и методы исследования: 1. Объекты исследований: различные типы ландшафтов южной центральной части Горного Вьетнама: - Ландшафты природных саванн. - Ландшафты первичных и вторичных лесов. - Агроландшафты государственных и крестьянских хозяйств. 2. Методы исследования * Полевые: полевые исследования включают: - Рекогносцировка территории южной центральной части Горного Вьетнама. - Выбор типичных ландшафтов. - Детальное изучение природных и антропогенных факторов почвообразования. - Установление индикаторов антропогенного прессинга на почвы различных ландшафтов. - Изучение строения и морфологии почв. - Отбор и коллекционирование образов почв для химического анализа. - Определение плотности сложения почв. * Лабораторные: лабораторные исследования включают: - Определение содержания гумуса. - Определение состава гумуса. - Определение гранулометрического состава почв. - Определение физико – химических свойств почв ( pH, ЕКО... ). - Определение общей сорбционной поверхности мелкозёма почв. Все исследования в полевых и лабораторных условиях осуществлялисяь в соответствии со стандартными методами, принятыми в международной практике. Расчётно – графические работы: 1. Разработка прогностических моделей по оптимизации и экологической безопасности природопользования. 2. Фотографирование: - Общего вида (понорама) ландшафта. - Ключевых особенностей выбранного ландшафта (состояние растений, работа по уходу за растениями, уборка урожая итд...). 3. Сбор текущей информации по проблемам локального землепользования и земледелия посредством бесед с представителями органов управления и землепользователем. Научная новизна и теоретическая значимость работы Научная новизна и значимость полученных результатов анализа и обобщения определяются: 1. Установленнием и обоснованием географичесих закономерностей формирования гумусового состояния и элементов режима аллитных, ферраллитных и других групп почв базальтовых плато Тайнгуен Вьетнама; 2. Установленнием и обоснованием фактов и концепций фитоценотической и агрономической деградаций аллитных, ферраллитных и ферритных почв, выраженных опосредованно через органическое вещество; 3. Разработкой концептуальных и прогностических сценариев и анализом феноменов нативной и антропогенной деградаций тропических почв, выраженных опосредованно через органическое вещество. Результаты исследований ферраллитных почв различных природных зон Горного Вьетнама показали значительное варьирование соотношений стабильных и лабильных форм органических соединений в почвах лесных, саванновых и сельскохозяйственных ландшафтов. Интегрирование результатов хемодеструкционного фракционирования органического вещества позволяет в первом приближении выделить три основные разновидности результирующих процессов поступления и превращения органического вещества. Для почв лесных ландшафтов органическое вещество характеризуется равновеликим содержанием стабильных и лабильных органических соединений. При этом доля трудно окисляемых веществ составляет 34-37%. Для почв саванновых ландшафтов органическое вещество характеризуется также равновеликим содержанием стабильных форм (СФ) и лабильных форм (ЛФ), но доля трудно окисляемых веществ достигает 57 -61%. Такие соотношения СФ и ЛФ органического вещества в почвах лесных и саванновых ландшафтов мы рассматриваем как индикатор, характеризующий устойчивую и сбалансированную систему. Для почв агроландшафтов органическое вещество характеризуется преобладанием трудно окисляемых веществ, которое устойчиво к внешним воздействиям, хотя и мало функционально по своей природе. Такое соотношение СФ и ЛФ, свидетельствующее о преобладании трудно окисляемых веществ (>70%), мы рассматриваем как индикатор устойчивой, но несбалансированной системы. Преобладание легко разлагаемого органического вещества при доле стабильных форм меньше 28% от общего углерода характерно для почв с проявлением сезонного переувлажнения, сопровождающегося развитием восстановительных процессов. Результаты анализа состояния гуминов ферраллитных почв кофейных плантаций плато Тайнгуен Вьетнама позволили предложить понятие «гумины гумуса» использовать в качестве интегрального показателя состояния почв, определяемого термином « экологической устойчивости почв» к внешним и антропогенным воздействиям. Таким образом, проблема устойчивости гумусовых веществ и разработка адекватных критериев ее оценки является одним из приоритетных вопросов современной химии почв. Важно подчеркнуть, что трансформация мортмассы органических остатков в почвенном профиле, накопление и консервация углерода и азота в гумусовых веществах, с одной стороны, и разрушение и минерализация последних, с другой стороны, составляют важнейшие статьи баланса углерода в наземных экосистемах. Апробация работы Материалы диссертации докладывались: на II Международной научно-практической конференции преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 50-летию образования РУДН: Инновационные процессы в АПК, РУДН, 2010г.; на Первой Международной межвузовской конференции «Современные методы аналитического контроля качества и безопасности продовольственного сырья и продуктов питания».М.:МГУТУим.К.Г.Разумовского, 2010г.; на III Международной научно-практической конференции преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 50-летию образования РУДН: Инновационные процессы в АПК, РУДН, 2011г.; на IV Международной научно-практической конференции преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 50-летию образования РУДН: Инновационные процессы в АПК, РУДН, 2012г.; на V Международной научно-практической конференции преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов «Инновационные процессы в АПК», РУДН, 2013г. Диссертационная работа апробирована на заседании кафедры почвоведения, земледелия и земельного кадастра аграрного факультета Российского университета дружбы народов и на кафедре почвоведения, геологии и ландшафтоведения факультета почвоведения, агрохимии и экологии РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева. Публикации По материалам диссертации опубликованы 6 статей, в том числе 1 статья в журнале из списка, рекомендованных ВАК РФ. Автор благодарит за помощь в работе, советы и ценные замечания доктора биологических наук, професораЛарешина В.Г., преподавателей, сотрудников и аспирантов кафедры почвоведения, земледелия и земельного кадастра аграрного факультета Российского университета дружбы народов за ценные замечания и помощь при выполнении работы. Объём и структура диссертации Работа состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методики исследования, результатов исследования, заключения и списка использованной литературы, приложения. Результаты исследования изложены в 4 главах. Работа изложена на 135страницах машинописного текста, содержит 27 таблици 13 рисунков. Список литературы включает170наименования на русском, английском, вьетнамском и французском языках. Личный вклад автора В диссертации обобщены и проанализированы материалы личных полевых рекогносцировочных и лабораторных работ в географической сети наблюдений в пределах территории базальтового плато Тайнгуен. В ходе рекогносцировочных работ были выбраны модельные ландшафты, обеспеченные определённой фактической научной информацией, полученной представителями национальных научных школ Вьетнама. В число значимых обобщений разрозненных данных были включены диссертационые исследования Фан КеЛок (1985), Чан Конг Тау (1987), Нгуен Динь Ки (1990), НгоТхиХонг Ван (1995), ЗыонгХоангБик (1999), Нгуен Ван Тхон (2002), НгуенСуан Хай (2003), содержащие научную информацию по различным проблемным вопросам природопользования. Анализ и оценка этой информации позволили значительно оптимизировать объём полевых работ и повысить точность прогнозов по устойчивости почв в экосистемах Вьетнама. Дополнительно нами были изучены почвы на основании 73 заложенных глубоких разрезов и проанализированы типичные образцы почв в химических лабораториях по методам, принятым во Вьетнаме и РФ. СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Гумусовое состояние почв экосистем различных природных зон (Аналитический обзор литературы по проблеме исследований) В диссертации представлен обзор более 170 опубликованных в печати работ, освещающих в различных объёмах вопросы, формирующих проблему познания природы и приёмов регулирования состояния органического вещества и гумуса в почвах различных природных зон. Особое внимание было уделено литературе по агрономической оценке гумусового состояния почв. Как отмечает академик В. И. Кирюшин (1996), содержание и запасы органического вещества в почвах традиционно служат основными критериями оценки почвенного плодородия, а также рассматриваются и с точки зрения экологической устойчивости почв как компонента биосферы. Как известно, органическое вещество разносторонне влияет на агрономические свойства и режимы почв. Циклические процессы синтеза и трансформации органического вещества в агросистеме лежат в основе биогеохимических круговоротов всех биофильных элементов, выполняя важнейшую роль в воспроизводстве свойств почв, лежащих в основе ее плодородия. Органическое вещество почв в большой мере определяет пищевой режим почв, оказывая на него прямое влияние как источник элементов питания и косвенное, обусловленное действием его на физико – химические и водно – физические свойства почв ( Кирюшин В.И., Ганжара Н.Ф., Кауричев И.С., Орлов Д.С., Титлянова А.А., Фокин А.Д., 1993; Кирюшин В.И., 1996). Органическое вещество в значительной мере определяет емкость поглощения катионов, обусловленную карбоксильными группами, а при щелочной реакции среды – дополнительноспиртными и фенольными группами. Большое значение имеет комплексообразующая способность органического вещества и образование агрономически ценной структуры почвы, увеличение влагоемкости. Лабильные компоненты органического вещества почв непосредственно участвуют в питании сельскохозяйственных растений, формируют водопрочную структуру почвы, служат энергетическим материалом для микроорганизмов и проявляются в агрономическом отношении более отчетливо (Ганжара Н.Ф., 1988; Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., 1997; Ганжара Н.Ф., 2001; Кирюшин В.И., Ганжара Н.Ф., Кауричев И.С., Орлов Д.С., ТитляноваA.A., Фокин А.Д., 1993; Кирюшин В.И., 1996). В изложении академика Кирюшина В.И. (1996) к лабильным (легкоразлагаемым) формам органических веществ профессор Н.Ф.Ганжара (1988) относит неразложившиеся растительные остатки, органические вещества животного происхождения, объединяемые общим понятием - источники гумуса, а также промежуточные продукты их разложения - детрит. Время практически полного разложения лабильных форм органических веществ исчисляется днями, месяцами и годами, стабильной части -десятками, сотнями и даже тысячами лет. Дефицит лабильных форм органического вещества в почвах определяет состояние так называемой выпаханности, т.е. резкоеухудшение питательного режима и структурного состояния. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | 6 класс (68 час) Понятие о почве как основном средстве сельскохозяйственного производства. Типы почв, понятие о плодородии. Способы повышения почвенного... | | Экологическое состояние почв г. Свирска иркутской области: особенности... |
 | «Почва важнейшее звено круговорота веществ в природе. Структура,... Тема: «Почва – важнейшее звено круговорота веществ в природе. Структура, свойства почв и их место в экосистемах. Состояние земельных... | | V. состояние, использование и охрана земельных ресурсов и почв Государственный доклад «О состоянии окружающей среды на территории Тверской области в 2010 году» |
| Рабочая программа учебной дисциплины «природопользование» Подготовить реферат: Стрессовые ситуации экосистем, реакция экосистем на малые и крупные стрессы. 7 | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... ... |
| Рабочая программа дисциплины «Механизация и автоматизация горного производства» Цели дисциплины: Цель дисциплины получение системных знаний в области механизации и автоматизации проведения подземных и открытых... | | Реферат основные типы почв Тип почвы — большая группа почв, развивающихся в однотипно сопряженных биологических, климатических, гидрологических условиях и характеризующихся... |
| «Мураевинская начальная общеобразовательная школа» «Экологическое... Практические рекомендации по улучшению экологического состояния родников (выработка правил обустройства родника) | | Оптимизация плодородия бурых лесных почв при возделывании чая в условиях... Оценке и моделированию уровня плодородия почв для ряда сельскохозяйственных культур в различных регионах РФ и странах СНГ посвящено... |
| Программа по истории горного алтая пояснительная записка Рабочая программа по истории Горного Алтая составлена на основе Концепции национально-регионального исторического образования Республики... | | Программа по истории горного алтая пояснительная записка Рабочая программа по истории Горного Алтая составлена на основе Концепции национально-регионального исторического образования Республики... |
| Тема урока: Жизнь в гармонии с природой Учитель географии: Человек – часть природы и вне природы жить не может. Связь между здоровьем человека и природными условиями очевидна.... | | Кафедра дифференциальних уравнений курсовая работа Выпускная работа «Построение приближеного решения нелинейного уравнения методом Ван-дер-Поля» посвящена эффективному способу решения... |
| Проект выполнила Стрейф Александра Проведение работ с различными... Изучение основных характеристик и структуры экосистем и влияние на них различных антропогенных факторов позволяет предсказывать характер... | | Деградация горных экосистем Современное состояние проблемы Азии (Амударья, Сир – Дарья) формируются в горах Таджикистана и Кыргызстана. Основным аккумулятором пресной воды являются горные... |
