На правах рукописи
Скачать 384.21 Kb.
|
Глава 1. Природные условия территорииВ данной главе рассматриваются эколого-географические условия формирования бурых горно-лесных почв. Приводятся сведения о строении рельефа территории (Ивановский, 1982) и составе горных пород (Логачёв, 1964; Динамика Байкальской впадины, 1975); об особенностях климата и растительности (Ладейщиков, 1989; Байкал. Атлас, 1993; Мартусова, 2000). Поясность растительного покрова обусловливается особенностями высотного распределения солнечной радиации и атмосферных осадков. На хр. Хамар-Дабан выделен оригинальный влажный прибайкальский тип вертикальной поясности распределения растительности (Епова, 1956, 1957; Тюлина, 1967, 1976; Бояркин, 1973; Моложников и др., 1989). Глава 2. Объекты и методы исследованийОбъектом исследований послужили бурые горно-лесные почвы, сформировавшиеся на северном макросклоне хр. Хамар-Дабан. Использовались следующие методы: сравнительно-географический, морфологический, химический, физико-химический; для выявления особенностей современных режимов применялся стационарный метод. Для изучения режимов, водно-физических и химических свойств почвы применялись общепринятые методики (Базыкина, Роде, 1976; Агрохимические методы исследования почв, 1965; Роде, 1965; Аринушкина, 1970). Температура почвы измерялась электротермометром АМ-29. Накопление древесного опада и скорость разложения органических остатков изучались в соответствии с методиками Л.Е. Родина с соавт. (1968) и Н.А. Панковой (1965). Биологическая активность почв исследовалась методом «аппликаций» (Востров, Петрова, 1961; Терешенкова, Карчевская, 1982). Глава 3. Эколо-генетические характеристики бурых горно-лесных почв хр. Хамар-Дабан В горных районах Южной Сибири бурозёмообразование выявлено многими авторами и достаточно давно (Пономарёва, 1962; Ковалёв, 1966; Орловский, 1966; Ковалёва, 1970; Ковалёва и др., 1974; Смирнов, 1970; Копосов, 1976а, 1976б, 1983; Зуева, 1980; Кузьмин, 1976, 1980, 2002; Кузьмин, Чернегова, 1975, 1976, 1978; Мартынова, Мартынов, 1980; Убугунова, Цыбжитов, Большаков, 1985; Убугунова, 1986а, 1986б; Убугунова, 1987; Убугунова, Цыбжитов, 1987; Цыбжитов, Убугунова, Ермакова, 1989; Дутина, Ермакова, 1989; Цыбжитов, Убугунова, 1992). В структуре почвенного покрова Прибайкалья наличие бурозёмов, как показано многочисленными исследованиями (Соколов, Таргульян, 1970, 1976; Цыбжитов, Мартынов, 1983, 1984), весьма заметно; ими занято 13 % площади Южного Прибайкалья. Наиболее широкое распространение бурые горно-лесные почвы получили в почвенном покрове хр. Хамар-Дабан на высотах 500-1000 м над ур. м. под черневой тайгой с развитым высокотравьем. Микробное население этих почв изучалось С.Ш. Нимаевой (1990), показавшей, что профиль бурозёмов формируется по мезофитному типу с преобладающим развитием бактериальной флоры и периодической встречаемостью актиномицетов и грибов, что отличает их от микробного пула провинциальных типов почв, где преобладают актиномицеты. Высокая обогащённость горно-лесных бурых типичных почв бактериями и низкая – грибами роднит их с аналогами Кавказа, на основании чего правомочен вывод о некоторой общности эволюционных связей бурозёмов. Изученные почвы - средне- и маломощные, большинству из них присуще нормальное развитие профиля с выделением неоднородной по степени разложения органического материала подстилки и слабо дифференцированной на генетические горизонты почвенной толщи. По гранулометрическому составу они относятся к супесям, лёгким суглинкам и средним суглинкам с утяжелением в средней части профиля за счёт увеличения фракций пыли в горизонте Вm, обусловленного внутрипочвенным выветриванием песчаных фракций и суспензионным переносом из вышележащих горизонтов. Бурые лесные почвы относятся к сильнокислым и кислым; подстилка зачастую слабокислая. Железо способно закрепляться в почвенных агрегатах или в виде гумусово-железистых плёнок, которые, экранируя поверхность минеральных зёрен, защищают их от воздействия органического вещества. Несмотря на слабую дифференциацию профиля бурозёмов на генетические горизонты по валовому составу элементов, в верхних горизонтах прослеживается биологическая аккумуляция CaO, MgO, MnO. Бурые горно-лесные почвы отличаются средней и высокой степенью гумификации, средней обогащённостью азотом, гуматно-фульватным типом гумуса в верхних горизонтах и фульватным – в нижних. В составе гумуса доминируют фульвокислоты. Наряду с ними существенна роль бурых гуминовых кислот, определяющих подвижность органического вещества. Они слабо осаждаются кальцием и активно взаимодействуют с подвижными полуторными оксидами, в частности с железом, что и придаёт почвам специфическую бурую окраску (Смирнов, 1970; Убугунова, Цыбжитов, Большаков, 1985). Бурые почвы обладают хорошей водоотдачей и способны к образованию в профиле гравитационного потока влаги; в силу настоящих физических свойств они быстро впитывают интенсивные атмосферные осадки. Теплообеспеченность. Согласно классификации В.Н. Димо (1972, 1976, 1985), в бурых почвах горной области сложился непромерзающий температурный режим, который на подтиповом уровне в годовом и летнем циклах определяется как холодный; в зимнем цикле - как умеренно холодный; по континентальности климата почвы - как мягкий океанический. Теплообеспеченность бурозёмов не отличается постоянством, в различные по климату годы она характеризовалась как весьма слабая (S температур ≤ +10° С = 800-1000), что составило 20 % из ряда исследуемых лет; слабая (S активных температур = 1000-1200) – 30 %; ниже средней (S активных температур = 1200-1600) – 50 %. Период биологически активных температур составляет 68 - 113 дней. Колебания значений суммы активных температур лежат в интервале 800 – 1548. Максимальные температуры в корнеобитаемых слоях отмечаются в июле-начале августа и достигают 12-14° С в прохладные годы и 17-18° С - в теплые. Температура почвы в корнеобитаемых слоях в меньшей степени изменяется в августе (слабая изменчивость), в остальные месяцы, с мая по октябрь, она характеризуется сильной изменчивостью. Оптимальные для растений тепловые условия устанавливаются в почве в первой декаде июня и сохраняются до двадцатого сентября. Самые низкие температуры (+0,5 – 0,0° С) на глубине 20 см фиксируются с середины декабря и удерживаются до 25 мая. Особенностью весеннего сезона является очень быстрое прогревание гумусовых слоёв до эффективной (+5° С) температуры. Остывание органогенных горизонтов до температуры ниже +5° С начинается в конце сентября, а в очень тёплые годы - в последней декаде октября. Вариация теплообеспеченности почвы характеризуется средней изменчивостью, это предполагает достаточно стабильный климат в корнеобитаемой зоне в течение вегетационного периода. Особенностями терморежима бурозёмов являются: отсутствие отрицательных температур в течение зимнего сезона, наличие самых низких температур в период снеготаяния, быстрое прогревание гумусовых горизонтов после схода снегового покрова, отсутствие активной (≤ + 10° С) температуры в нижней части профиля в годы с весьма слабой теплообеспеченностью, продолжительное сохранение оптимальных температур осенью. Биологическая активность бурых горно-лесных почв. Активным звеном обмена веществ, наряду с лесной подстилкой (Богатырёв, 1996), является опад древесного яруса и растений напочвенного покрова (Кулагина, 1983). По нашим данным, наибольшая интенсивность распада растительных остатков среди хвойных пород свойственна ели и пихте. В травяно-кустарничковом ярусе быстрее трансформируются черника и орляк. Скорость разложения за различные периоды года наиболее высока (5-84 %) у арсеньевии байкальской, в сравнении с другими видами (4-46 %). Арсеньевии байкальской свойственна высокая степень деструкции (0,3 % за сутки) в зимний период, соотносительно с летне-осенними месяцами, когда она максимальна и равна 0,9-1,2 % за сутки (рис. 1). Скорость деструкции других видов растений в летний период составляет 0,2-0,5 % за сутки, в зимний - 0,07-0,2 %. В зеленомошных фитоценозах разложение растительных остатков наиболее энергично осуществляется в летний период, а в крупнотравных высокая напряжённость деструкции ряда видов (брусника, черника, берёза) наблюдается глубокой осенью. Протеолитическая активность, тесно связанная с круговоротом азота, также определяется структурой напочвенного покрова фитоценоза, она выше в ассоциациях с доминированием широкотравной растительности и, конкретно, видов реликтового комплекса. Интенсивность целлюлаз бурозёмов осенью намного выше и зачастую превышает показатели, характеризующие разложение «аппликаций» за летне-осенний период в сумме. На активность целлюлозоразлагающей микрофлоры бурых горно-лесных почв хр. Хамар-Дабан влияют глобальные абиотические и внутренние биотические факторы экосистемы. Недостаточность атмосферного увлажнения сдерживает рост деятельности микробоценоза, особенно заметно это проявляется в местах с плохо удерживающей влагу подстилкой из крупной хвои кедра. Чрезмерное атмосферное увлажнение, ухудшая аэрацию гумусовых горизонтов почвы, сдерживает рост активности аэробных целлюлозоразлагающих микроорганизмов. Величина притока солнечной радиации на   Рис. 1. Скорость разложения растительных остатков (% за сутки). А - Кедрово-пихтовый чернично-зеленомошный лес; почва: Бурая горно-лесная глееватая. Б - Кедрово-пихтовый крупнотравный лес; почва: Бурая горно-лесная типичная. местность не является для жизнедеятельности сапротрофов определяющим моментом. Быстрое прогревание подстилки и верхних горизонтов почвы в начале вегетационного периода слабо активизирует микробиологическую деятельность в это время. Также и охлаждение среды поздней осенью не лимитирует жизнедеятельность целлюлозоразлагающей микрофлоры. Поэтому тепло, как воздуха, так и почвы нельзя признать фактором, однозначно определяющим активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов; их деятельность поддерживается большой массой рано отмирающей травянистой растительности и активизируется поступающим в экосистему легко разлагающимся опадом листопадных пород. Особенностью биологической активности бурозёмов является её достаточно высокая активность в зимний период. Глава 4. Взаимосвязь экологических свойств бурых горно-лесных почв с элементами климата и растительным компонентом экосистемы 4.1. Взаимосвязь теплообеспеченности бурых горно-лесных почв с элементами климата Влияние физических характеристик снегового покрова на тепловые свойства бурых горно-лесных почв. Максимум атмосферных осадков в Прибайкалье приходится на наветренные северные склоны хребта Хамар-Дабан (Густокашина и др., 2004), это является спецификой климата района исследований. Запасы влаги в снеге на высоте около 600 м над ур. м. минимальны в декабре (74 мм), а наибольших значений достигают в марте (169-340 мм), что достаточно для насыщения почвы влагой к началу вегетационного периода. Распределение осадков на северном склоне хр. Хамар-Дабан, как пространственное, так и высотное, неравномерно. Сумма твёрдых атмосферных осадков за фенологический год в течение 10 лет (1980-1990 гг.) колебалась на побережье оз. Байкал в пределах 191,5-333,0 мм; в высокогорье – 503,6-870,2 мм. Время установления постоянного снегового покрова и его полного схода в различных высотных поясах неодинаково. Количество дней от залегания снега до его полного схода в гольцах составляет 237-280, в среднегорье - 208-221, на побережье - 166-215. Утепляющие свойства снега зависят от его плотности. Под пологом леса (7 лет наблюдений) плотность снега в декабре (при мощности 24-40 см) составила 0,15-0,19 г/см3; в марте (61-118 см) – 0,25-0,29 г/см3. Наибольшей плотности (0,32 г/см3) снежный покров достигает в конце апреля, с началом снеготаяния. Теплопроводность свежевыпавшего рыхлого снега в 3 раза меньше, чем у слежавшегося (Кожечкин, 2000). На хр. Хамар-Дабан режим выпадения осадков способствует поддержанию снега в рыхлом состоянии. За 1984-2006 гг. количество дней со снегом подекадно составило: за октябрь – 2-8, ноябрь – 1-10, декабрь – 3-10, январь – 3-9, февраль – 1-7, март – 2-9. Устойчивый снежный покров ложится на талую неостывшую почву, температура в верхних горизонтах почв в это время удерживается около +2 – +3о С, иногда достигает +5о С, на метровой отметке +5о С и выше. В первую треть зимы температура верхнего полуметра почвы равна +1,5 – +3,5о С, нижнего +3,0 – +4,5о С. С наступлением глубокой зимы термопоказатели органогенных слоёв снижаются до +0,5о С, минеральных - до +2о С. Превалируют погодные условия, благоприятствующие формированию непромерзающего температурного режима почвы. Минимальная температура воздуха в ноябре в редкие годы опускается ниже -10о С, а максимальная в основном имеет положительные значения. Климат территории интересен тем, что обе части года имеют равные суммы средних месячных отрицательных и положительных температур (-56,6 и +56,2° С). Температурная равномерность воздушной среды, вместе с мощным снежным покровом, исключающим образование многолетней мерзлоты (Ловелиус и др., 2003) и обеспечивающим формирование непромерзающего терморежима почвы, является местной особенностью. Связь динамики температуры почвы с ходом температуры воздуха. Прослеживается определённая сопряжённость теплообеспеченности почвы с температурными параметрами воздуха. Сумма активных температур почвы на глубине 20 см начинает стабильно возрастать при окончательном переходе среднесуточных температур воздуха через десятиградусный барьер, когда суммарные значения среднесуточных температур воздуха, рассчитанные за пентаду, близки к пятидесяти или выше этой цифры. Период снижения среднесуточных температур воздуха (10-8° С) является порогом для наличия активных температур на отметке 0,2 м почвы; в эти сроки суммарные показатели среднесуточных температур воздуха за пентаду опускаются до 50-40° С. Таким образом, теплообеспеченность почвы обусловливается характером роста среднесуточных температур воздуха в весенне-летний сезон и ходом их снижения осенью. Наименьшая вариабельность температуры воздуха характерна для августа и июля, в эти месяцы температурный режим более устойчив и среда прогревается наиболее равномерно. Следует отметить, что расхождения суммарных значений среднесуточной температуры воздуха и активной температуры почвы несущественны. Воздух теплее почвы в начале июня и во второй половине сентября, когда разница между суммарными значениями их температур за пентаду составляет 20-40° С. В самое тёплое время года, в июле-августе, разница суммарных значений температуры воздуха и почвы равна 5-10, и лишь в исключительных случаях приближается к 20° С. В экосистемах северного макросклона хр. Хамар-Дабан наименьшая вариабельность климата как воздуха, так и почвы, отмечена в августе. Между среднемесячной среднесуточной температурой воздуха и среднемесячной температурой почвы на глубине 0,2 м прослеживается прямая, достаточно тесная корреляционная связь (r = 0,51-0,84) при p = 0,05, также как и по месяцам – между суммой среднесуточных температур воздуха и теплообеспеченностью почвы (r = 0,52-0,78). 4.2. Зависимость влагообеспеченности бурых горно-лесных почв от характера увлажнения региона В бурых горно-лесных почвах хр. Хамар-Дабан, получающих влагу за счёт обильного атмосферного увлажнения, сложился интенсивно-промывной водный режим. В метровой толще почвогрунта наибольший запас влаги превышает 6000 м3/га, наименьший - немногим выше 4000 м3/га. Верхний полуметровый слой почвы содержит 2127-3240 м3/га воды, максимум приходится на период снеготаяния или на сезон длительных летних дождей. Минеральные горизонты содержат воды от 2146 до 2968 м3/га. Постоянства во влагообеспеченности различных слоёв почвы не прослеживается (табл. 1). Влага минеральной части исследуемых почв соответствует полной и наименьшей влагоёмкости (ПВ и ПВ-НВ) как в безморозное время года, так и зимой. В горизонтах А и В влажность типа НВ стабильно устанавливается в ноябре – начале декабря. Наиболее низко, до горизонта ВС, она проникает в марте. Летом в гумусовых горизонтах наряду с влагой, адекватной НВ, присутствует влага, соответствующая ПВ-НВ, НВ-ВРК, ВРК интервалам. Влага в диапазоне НВ занимает ведущее место, её граница опускается до 50 см в июне – первой половине июля, а к осени поднимается до 25 см. Таблица 1 Среднемесячные запасы влаги (м3/га) в бурозёмах по слоям
Колебания месячных значений коэффициента увлажнения, рассчитанного по данным метеостанции «Танхой» (Иванов, 1941), составили 0,5-11,1; годовой коэффициент изменялся от 0,5 до 3,5 (случайная выборка с 1983 по 1999 гг.). Выделены критерии влагообеспеченности почвы по слоям, соответствующие определённым коэффициентам увлажнения. При минимальном коэффициенте увлажнения в полуметровом слое почвы запасы влаги не превышают 250 мм; в слое 0-30 см не превышают 150 мм; в слое 0-20 см они не выше 100 мм. При максимальном коэффициенте увлажнения влагозапас в полуметровом слое почвы достигает 280 мм и практически не бывает менее 250 мм; в слое 0-30 см количество воды зачастую доходит до 170 мм, в основном же выше 150 мм; слой почвы 0-20 см содержит более 100 мм воды. Воздухосодержание в верхних гумусовых горизонтах на глубине 3-8 см составляет 57-79, на глубине 8-14 см – 41-65 % (в расчёте от общей скважности, выраженной в объёмных процентах). Воздухообеспеченность этих горизонтов оценивается как хорошая (Вадюнина, Корчагина, 1986) и находится на оптимальном для произрастания растений уровне. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | На правах рукописи «Новоубеевская основная общеобразовательная школа» Дрожжановского муниципального района Республики Татарстан |  | На правах рукописи ... |
| На правах рукописи Данное постановление в районной газете «Северный край» и разместить на официальном сайте Администрации района | | На правах рукописи Федерального Государственного образовательного стандарта общего образования (фгос ооо, М.: «Просвещение», 2011 год) |
| На правах рукописи Барклая Вадим Ильич Жуков С. В. Королюк Е. Г. Избранные лекции по медицине катастроф. – Тверь, 2007. – 120с | | На правах рукописи Печатается по решению учебно-методической комиссии Института истории фгаувпо «Казанский (Приволжский) федеральный университет» |
| Ю. Н. Мишустин, С. Ф. Левкин Постоянное нарушение гомеостаза в виде хронической гипокапниемии как болезнетворный фактор – Самара: На правах рукописи, 2004. –... | | На правах рукописи Показатели внутриглазного давления новорождённого ребёнка, обусловленные морфологическими особенностями дренажной системы глаза в... |
| Окрепилова Владимира Валентиновича № п/п Название Печатный или на правах рукописи ... | | Правила подготовки рукописи к изданию самара Самарском государственном техническом университете. Дана характеристика видов вузовских изданий. Представлены порядок прохождения... |
| На правах рукописи Утверждение тем рефератов по истории отрасли науки для сдачи кандидатского экзамена по дисциплине «История и философия науки» | | Правила подготовки рукописи к изданию самара Самарский государственный... Самарском государственном техническом университете. Дана характеристика видов вузовских изданий. Представлены порядок прохождения... |
| На правах рукописи Глотова В. В. Краткий курс лекций по истории и философии науки: учеб пособие / В. В. Глотова. Воронеж: фгбоу впо «Воронежский государственный... | | На правах рукописи Программа дополнительного образования «Музееведение» является общекультурной модифицированной программой военно-патриотического и... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Ф. В. Авраменко; Азово-Черномор гос агроинженер акад.; науч рук. В. И. Хижняк. Зерноград, 2012. 19 с ил. Библиогр.: с. 18 19. На... | | На правах рукописи Игнатьев Алексей Александрович Уравнения 1 есть дифференциальные уравнения Навье1 – Стокса2 движения вязкой жидкости, являющиеся математическим описанием полей... |
