Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Биологические науки
Почвоведение

Диссертационная работа:

Васенёв Иван Иванович. Почвенные сукцессии как форма эволюции почв таежных и антропогенно измененных лесостепных экосистем : Дис. ... д-ра биол. наук : 03.00.27, 03.00.16 : Курск, 2003 450 c. РГБ ОД, 71:04-3/21-2

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы. Большинству почв присуща разновременная изменчивость с периодической активизацией основных процессов их функционирования и развития. Играя важную роль в жизни почв и наземных экосистем, она всегда была в центре внимания ученых и практиков землепользования. В настоящее время лучше отработаны методические вопросы изучения кратковременной динамики почв: их суточных, сезонных и годичных циклов. С другой стороны, традиционно большое внимание уделяется исследованию многовековой эволюции почв, с явно выраженными трендами развития.

В последние годы, с выходом в свет целого ряда обобщающих, методологических работ [ «Процессы почвообразования...», 1985; Геннадиев, 1990; Козловский, 1991; Крупеников, 1992; «Элементарные почвообразовательные процессы», 1992; «Quantitative modeling...», 1994; Карпачевский, 1997; Du-chaufour, 1998; «Структурно-функциональная...»,1999; «Handbook ...», 2000] были заложены новые методические основы для активизации исследований в области средневременных (п*10' - 102 лет) интервалов развития и изменения почв. В подобных исследованиях за рубежом активно используется понятие почвенных сукцессии. В российском почвоведении оно еще слабо укоренилось и нуждается в уточнении соответствующего понятийного аппарата.

Особое значение при анализе средневременных изменений почв имеют закономерности пространственно-временного варьирования ЭПП и качества почвы - напрямую связанные с эффективностью среднесрочных прогнозов состояния наземных экосистем и рисков землепользования. Повышенная актуальность этих исследований в бореальных,суббореальных регионах России обусловлена преобладанием здесь сравнительно молодого почвенного покрова, высоким разнообразием условий природных и антропогенно измененных экосистем, ускорением и усложнением процессов деградации почв в условиях нарастающих глобальных и локальных изменений наземных экосистем.

Объективные затруднения в количественном описании ЭПП и функционально дифференцированной оценке качества используемых почв, значительное варьирование результатов - серьезно усложняют их применение в теоретических концепциях почвоведения и на практике землепользования.

Целью работы является исследование основных закономерностей развития ряда представительных почвенных сукцессии таежных и антропогенно измененных лесостепных экосистем - с оценкой скорости доминирующих в них ЭПП и функционального качества измененных почв.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

  1. Формализация разновременных составляющих общей модели почвообразования и уточнение понятийного аппарата почвенных сукцессии.

  2. Систематизация почвенных сукцессии и выделение их «чистых линий» для количественного анализа ЭПП на объектах исследования.

  3. Морфогенетические исследования ветровальных и склоновых почвенных сукцессии в Центре ЕТР и Средней Сибири. Уточнение их вклада в общее развитие и функционирование таежных подзолистых тгочв",'., „;

Г У iPOC. НАЦИОНАЛЬНА

J БИБЛИОТЕКА |

I СПетербург

\ 09 іщ$щ

  1. Сравнительно-географический анализ агрогенных, агрогенно-эрози-онных и мелиоративных сукцессии черноземов в лесостепи ЦЧР и Молдавии.

  2. Оценка скорости антропогенно активизированных ЭПП в техногенных почвенных сукцессиях Кишинева, Курска и медного рудника Копе Бэйсн

  3. Разработка методологических основ комплексного анализа и прогноза функционального качества антропогенно измененных почв - с количественной оценкой лимитирующих факторов и параметров их состояния на разных стадиях сукцессии.

Объекты исследований. Основным объектом исследований являются почвенные сукцессии, наблюдаемые при их изучении скорости процессов почвообразования (ЭПП) и трансформации функционального качества антропогенно измененных почв. Наиболее полно и целенаправленно исследованы ветровальные сукцессии таежных подзолистых почв и агрогенные сукцессии лесостепных черноземов (табл. /). В меньшей мере - агрогенно-эрозионные, агрогенно-ирригационные и техногенные сукцессии черноземов и серых лесных почв. Единичные объекты приходятся на склоновые турбогенные сукцессии таежных почв и первичные сукцессии в техногенно-намытых грунтах.

Таблица 1. Основные объекты полевых исследований

Научная новизна работы состоит:

В совершенствовании теоретических и методических основ исследования средневременных интервалов многовековой эволюции почв (формализация понятий и систематизация почвенных сукцессии, критерии их анализа).

В выявлении и описании на языке ЭПП общих закономерностей развития ряда представительных почвенных сукцессии таежных и антропогенно измененных лесостепных экосистем.

Предложено формализованное определение термина «почвенные сукцессии». Показано их принципиальное разнообразие и положение в общей схеме развития-динамики почв. Предложена и апробирована рабочая систематика импактно инициированных и аллогенно сингенетических сукцессии.

Проанализированы закономерности формирования и развития ветровальных сукцессии таежных подзолистых почв. Дана количественная оценка доминирующих в них процессов. Предложена модель импактно активизируемого развития таежных подзолистых почв в голоцене.

Выявлены закономерности развития аллогенно сингенетических почвенных сукцессии - на примере агрогенных сукцессии серых лесных почв и лесостепных черноземов. Показаны закономерности зонально-провинциальной и литолого-геоморфологической дифференциации основных вариантов агрогенных сукцессии черноземов в условиях ЦЧР и Молдавии.

Проведен количественный анализ скорости развития целого ряда ЭПП в импактно инициированных и аллогенно сингенетических техногенных почвенных сукцессиях. Показана максимальная активизация процессов трансформации почвенной массы (и свежего субстрата) в контактных зонах с контрастными почвенно-гидротермическими и/или геохимическими режимами.

Основные защищаемые положения.

1. Базовое определение термина: почвенные сукцессии -развитие почв
на элементарном участке почвенного покрова (ЭПА, ПСЭ, ЭСПП) с последо
вательной сменой почвенных таксонов в течение десятилетних-столетних
периодов педогенеза.
Операционное определение: ПС - локальные средневре-
менные (п*10'~
2 лет) ряды почв с последовательной сменой таксонов.

2. В области кратковременной динамики (п*10 лет) почвенные сук
цессии граничат с легкообратимыми флуктуациями, вбирая их последствия.
В масштабе многовековой эволюции (п*102_4лет) ПС являются отдельными
звеньями эволюционной траектории педогенеза на конкретном участке. Ком
бинации сукцессии во времени определяют особенности развития конкрет
ной почвы, в пространстве - особенности формирования почвенного покрова.

3. Свойственные разновозрастным таежным лесам ветровальные сук
цессии являются одним из ключевых элементов формирования и развития
подзолистых почв. В ходе этих сукцессии наблюдается резкая активизация
(на порядок!) трансформационных и миграционных ЭПП, по-стадийное раз
рушение вовлеченного в элювиальную часть профиля материала иллюви
альных горизонтов и отчетливое углубление элювиальных горизонтов.

4. Скорость ЭПП, доминирующих в антропогенных сукцессиях лесостепных почв (эрозии, дегумификации, подкисления, выщелачивания и др.), резко выросла за последние 3-4 десятилетия (до 2-4 раз) - в результате качественного изменения землепользования. Наиболее существенные изменения большинства ЭПП (дегумификации и гумификации, выщелачивания, карбона-тизации, засоления и др.) отмечаются в техногенных почвенных сукцессиях: рекреационных, хемогенно-деградационных, абрагенно-стратогенных и т.п.

Практическая значимость и реализация результатов.

Полученные результаты значительно дополняют известные данные по скорости развития основных ЭПП таежных подзолистых почв, антропогенно измененных серых лесных почв и черноземов. Они уточняют дифференцированные значения устойчивого содержания гумуса для основных подтипов черноземов ЦЧР разного гранулометрического состава и землепользования.

Предложенная система комплексной оценки функционального качества почв позволяет оперативно выявлять и моделировать лимитирующие факторы, параметры экологически безопасного и рентабельного землепользования - с учетом зонально-провинциальных особенностей почв, текущего состояния земель и дифференцированных по функциям требований к их качеству.

Применение выполненных на их основе разработок позволяет:

  1. Повысить разрешающую способность морфогенетического и агро-экологического мониторинга антропогенно измененных почв — с улучшением качества среднесрочного прогнозирования их развития и функционирования.

  2. Повысить качество комплексной оценки агроэкологического состояния почв и земель, с количественным анализом приоритетных проблем землепользования и моделированием эффективных способов их разрешения.

Результаты проведенных исследований использованы и используются при разработке и развитии: (а) автоматизированной системы агроэкологиче-ской оценки земель (РАСКАЗ), (б-в) областной и локальной ИСС для оптимизации землепользования и земледелия в хозяйстве (КАСКАД и ЛИССОЗ).

Материалы и результаты исследований использованы при разработке ряда нормативно-методических документов и пособий ( включая «Экологическое обоснование Генплана развития г. Кишинева», 1990; «Ландшафтное земледелие», 1993; «Методика разработки систем земледелия на ландшафтной основе», 1996; «Модели управления продуктивностью агроландшаф-та», 1998; «Методическое пособие и нормативные материалы для разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия», 2001; «ИСС по оптимизации землепользования в условиях ЦЧЗ», 2002). Они использовались в работе областных и городских комитетов экологии и земельных ресурсов, при выполнении НТП и чтении учебно-лекционных курсов в ВУЗах и КПК.

Организация исследований и вклад автора. В основу диссертации положены данные полевых и лабораторных исследований, выполненных автором или при его активном участии в экспедициях Факультета почвоведения МГУ, Почвенного института им. В.В. Докучаева, Отдела географии АН

МССР, ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, Университета штата Те-ннеси США (в 1981-2000 гг.), в ходе плановых, поисковых и договорных работ лабораторий агрофизики, агропочвоведения, геоинформационных систем и агроэкологического мониторинга (ГИСиАЭМ) ВНИИЗиЗПЭ {1989-2002 гг.).

Автору принадлежит постановка проблемы, разработка ряда теоретических положений, программы исследований и принципиальных алгоритмов оценки, анализ полученных результатов, литературных и фондовых материалов, формулирование задач, основных положений и выводов работы.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на международных и всероссийских (всесоюзных) конференциях(в т.ч. -.Тарту, 1987; Кабулети,1988;Пущто,1989; Кишинев, 1990; Алма-Ата,Курск,1991; Таловая, 1992; Акапулько,Фурано,1994; Курск, 1995; С.-Петербург, 1996; Нанкин, 1997; Москва,Монтпелъе,1998;Солт-Лэйк-Сити,1999;Суздаль,Оснабрюк,2000;Бер-лин,Йошкар-Ола,Минск,Москва, 2001; Курск, Москва, 2002). Обсуждались на теоретических семинарах (Бет-Даган, 1993; Нанкин, 1997; Брауншвэйг, 1998, 2001 ;Ноксвилл,2000;Оак-Ридж,2000; Курск.2001) и совещаниях (Курск, 1998; 2001), заседаниях кафедры географии почв МГУ (1987;2002), Отдела географии АН МССР(/9&5) лабораторий агрофизики,агропочвоведения, ГИСиАЭМ ВНИИЗиЗПЭ(/Р9/-200.2), лаб. почвенных процессов Корнельского университета (1996). Разработка ЛИССОЗ получила Золотую медаль ВВЦ (2002).

Публикации. Основное содержание и результаты изложены в 85 научных работах, включая 1 монографию и 8 коллективных монографий.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на Вебстраницах текста, состоит из введения, 9-ти глав и выводов. Содержит 55 таблиц, 115 рисунков и список основной использованной литературы из 530 источников.

Подобные работы
Ливанцова Светлана Юрьевна
Кислотность и катионообменные свойства почв лесных экосистем таежной зоны
Шапченкова Ольга Александровна
Мониторинг экологического состояния почв лесных экосистем зоны техногенного воздействия Березовской ГРЭС-1 КАТЭКа
Сковородникова Наталья Алексеевна
Миграция 137Cs в почвах различных экосистем Брянского Полесья
Сухачева Елена Юрьевна
Эволюция почв и почвенного покрова объектов реконструкции мелиоративных систем (На примере Ленинградской области)
Плеханова Людмила Николаевна
Природно-антропогенная эволюция почв речных долин степного Зауралья во второй половине голоцена
Ельцов Максим Витальевич
Эволюция почв сухостепной зоны Приволжской возвышенности за последние 50 веков
Косарева Юлия Михайловна
Эволюция почв высокогорной части Хибинского массива в голоцене
Решоткин Олег Владимирович
Эволюция серых лесных почв в условиях городского биогеоценоза
Васенёв Иван Иванович
Почвенные сукцессии как форма эволюции почв таежных и антропогенно измененных лесостепных экосистем
Чекин Геннадий Владимирович
Поведение 137 Cs в почвах экосистем переходных болот

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net