авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Мониторинг содержания органического вещества в пахотных почвах при ландшафтно-экологическом землеустройстве в центральной лесостепи

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи




Серикова Елена Владимировна


Мониторинг содержания органического вещества

в пахотных почвах при ландшафтно-экологическом землеустройстве в Центральной лесостепи

25.00.26. Землеустройство, кадастр и мониторинг земель

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертация на соискание учёной степени

кандидата географических наук

Научный руководитель:

д.г.н. Чендев Ю.Г.

Белгород - 2010

Работа выполнена на кафедре природопользования и земельного кадастра Белгородского Национального исследовательского университета «БелГУ»

Научный руководитель: доктор географических наук, доцент

Чендев Юрий Георгиевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Ахтырцев Анатолий Борисович

кандидат географических наук, доцент

Крюкова Наталья Алексеевна

Ведущая организация: Белгородская государственная сельскохозяйственная академия

Защита состоится 7 декабря 2010 г в 15:30 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.036.02 при Воронежском государственном педагогическом университете по адресу: 394043, г. Воронеж, ул. Ленина, д.86, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке научных работников ВГПУ по адресу: 394043, г. Воронеж, ул. Ленина, д. 86.

Текст автореферата размещён на официальном сайте Воронежского государственного педагогического университета: http://www.vspu.ac.ru

Автореферат разослан 7 ноября 2010 года

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью) просим направлять по адресу: 394043, г. Воронеж, ул. Ленина, д. 86. Естественно-географический факультет, учёному секретарю диссертационного совета ДМ 212.036.02. Факс 8 (4732) 55 19 49, E-mail: shmykov@vspu.ac.ru

Учёный секретарь

диссертационного совета,

кандидат географических наук,

доцент Шмыков В.И.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В современных условиях нарастания интенсивности антропогенных воздействий на компоненты природной среды в почвах агроландшафтов лесостепной зоны Восточно-Европейской равнины продолжаются распад гумуса, несбалансированный вынос питательных элементов и как следствие этого - снижение плодородия почв (Ахтырцев, 1986; Наконечная, 1995; Когут, 1998; Иванов, Кузнецова, 2003; Крупеников, 2005 и др.). В связи с этим необходимо продолжение работ, направленных на анализ тенденций и прогноз дальнейшего изменения во времени гумусового состояния пахотных почв (Ахтырцев, Ахтырцев, 1993; Почвенно-агрохимические …, 1991; Чендев и др., 1999 и др.). Необходимо внедрение новых подходов к исследованию динамики содержания и запасов органического вещества в почвах агроландшафтов. Целесообразно проведение детального и крупномасштабного картографирования гумусового состояния почв агроландшафтов по турам агрохимического обследования почвенного покрова. Отсутствие таких исследовани при землеустроительном проектировании затрудняет учёт условий формирования устройчивых агроландшафтов.

Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования является изучение современных закономерностей пространственно-временных изменений содержания органического вещества в пахотных лесостепных почвах для разработки рекомендаций по формированию устойчивых агроландшафтов и оптимизации землепользования.

Реализация данной цели предполагает решение следующих задач:

- ознакомление с существующими представлениями о влиянии распашки на свойства и процессы, характеризующие плодородие лесостепных почв;

- анализ динамики содержания органического вещества в почвах агроландшафтов Белгородского района Белгородской области по турам агрохимического обследования (1982 – 2003 гг);

- обоснование зависимости изменения во времени содержания органического вещества в пахотных почвах от влияния экспозиции и крутизны склонов, генезиса почв;

- определение объемов эрозионных потерь органического вещества и почвенного мелкозема на основе сравнительного анализа изменений во времени содержания органического вещества в почвах пашни на ровных водоразделах и на склонах разной крутизны и экспозиции;

- рекомендации по проектированию агроландшафтов с учётом мониторинга содержания органического вещества в пахотных почвах.

Теоретические основы исследования. Результаты проведенного исследования основаны на разработках многих отечественных исследователей в области стратегии формирования экологически устойчивых агроландшафтов (Докучаев, 1892; 1899; Варламов, 1993; Здоровцева, 1997; Кирюшин, Иванов, 2005; Лопырев и др., 1995; Смольянинов, Овчинникова, 2010 и др.).

Объекты и предмет исследования. Объектами исследования являются почвы агроландшафтов Белгородского района Белгородской области. Предметом исследования являются пространственно-временные закономерности изменения содержания органического вещества в пахотных лесостепных почвах под влиянием природных и антропогенных факторов.

Методы исследования. При выполнении работы использовались следующие методы: обзор и анализ научной литературы; сравнительный, сравнительно-географический, картографический, архивный методы, метод повторных наблюдений агрохимического состояния почвенного покрова, методы математической статистики, ГИС – технологии.

Научная новизна. Впервые для территории лесостепи Среднерусской возвышенности:

- на основе массовых данных изучено изменение во времени содержания органического вещества в почвах агроландшафтов на участках различной крутизны, экспозиции и в пределах различных зональных условий почвообразования (широколиственно-лесных и лугово-степных);

- выявлены объемы и интенсивность эрозионных потерь органического вещества и мелкозема с поверхности пахотных почв на склонах различной крутизны и экспозиции за период с 1982 по 2003 гг;

- экспериментально установлена сезонная динамика содержания органического вещества в топогенных сопряжениях пахотных черноземов;

- разработана структура паспорта мониторинга содержания органического вещества в пахотных почвах сельскохозяйственного предприятия;

- проведена типизация агроландшафтов сельскохозяйственных предприятий с учетом генезиса почв, крутизны, экспозиции склонов, изменения во времени содержания органического вещества в пахотных горизонтах почв.

Защищаемые положения.

  1. Результаты анализа природных и антропогенных факторов формирования агроландшафтов с помощью балльной оценки.
  2. Методика определения степени смытости пахотных почв по динамике содержания в них органического вещества на склоновых участках различной крутизны и экспозиции.
  3. Результаты изучения объемов и интенсивности потерь органического вещества и мелкозема с поверхности пахотных земель на склонах различной крутизны, экспозиции и генетической принадлежности почв за период с 1982 по 2003 гг.
  4. Результаты изучения сезонной динамики содержания органического вещества в топогенных сопряжениях пахотных черноземов.
  5. Рекомендации по составлению паспорта мониторинга содержания органического вещества в почвах агроландшафтов сельскохозяйственного предприятия.
  6. Типизация агроландшафтов с учетом изменения во времени содержания органического вещества в пахотном горизонте почв.

Фактический материал и личный вклад автора. В основу диссертации положены результаты исследований автора, проведенных в период учёбы в аспирантуре на кафедре природопользования и земельного кадастра БелГУ. Был проанализирован значительный объём литературных сведений, а также фондовых материалов агрохимических обследований почвенного покрова Белгородского района Белгородской области (более 4000 данных). Автор дал теоретическое и методическое обоснование поставленных задач, выполнил все этапы исследования, ряд результатов довел до практического использования. Раскрыты существующие представления о состоянии почв и почвенного покрова лесостепи в современный период их интенсивного хозяйственного освоения, систематизированы, статистически обработаны, представлены в картографическом виде и проанализированы данные изменения содержания органического вещества в почвах агроландшафтов Белгородского района за период с 1982 по 2003 гг. В ходе натурных наблюдений изучена годовая динамика содержания органического вещества в пространственных сопряжениях пахотных лесостепных черноземов по элементам рельефа в пределах верхней части балочного водосбора.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается:

- использованием результатов, полученных на основе статистической обработки репрезентативных выборок исследуемых показателей;

- анализом обширного литературного и архивного материала о свойствах почв и современном состоянии почвенного покрова лесостепи, внесении органических удобрений, структуре посевных площадей и др.;

- использованием надежных данных отбора почвенных проб и определения содержания органического вещества, которые выполнялись по гостированным методикам в федеральном агентстве «Государственный центр агрохимической службы «Белгородский»;

- проведением натурных исследований сезонной динамики содержания органического вещества пахотных черноземов в топогенных сопряжениях с точными пространственно-временными привязками мест отбора проб на основе использования GPS-позицирования;

- обработкой полученной информации с помощью программного комплекса Arc GiS.

Практическая значимость. Типизация пахотных почв по закономерностям изменения во времени содержания в них органического вещества необходима для разработки прогнозов изменений геосистем, совершенствования стратегии управления почвенными ресурсами, разработки рекомендаций, направленных на охрану и улучшение качества почвенного покрова, разработки проектов внутрихозяйственного землеустройства.

На основе использования массовых данных агрохимического обследования почвенного покрова обоснована перспективность использования новой методики определения степени смытости почв по изменению во времени содержания органического вещества в почвах склоновых участков пашни разной крутизны и экспозиции.Результаты работы внедрены в практику мониторинговых исследований содержания органического вещества в пахотных почвах Белгородской области (справка о внедрении имеется).

Сведения, содержащиеся в работе, могут быть полезны агрономам и землеустроителям при научно обоснованном составлении систем севооборотов и проектов внутрихозяйственного землеустройства территории лесостепи Среднерусской возвышенности.

Апробация работы. Материалы и результаты исследований, положенных в основу диссертации, докладывались и обсуждались на международных и всесоюзных конференциях «Экологические проблемы устойчивого развития агросферы в условиях реформирования земельных отношений и путей рационального использования, и охраны земель» (Харьков, 2005); «Экологизация стабильного развития агросферы, культурный почвогенез и ноосферная перспектива информационного общества» (Харьков, 2006); на кафедре геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ (Москва, 2006), на IV Международной научной конференции «Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных странах» (Белгород, 2010).

По теме диссертации опубликовано 8 статей, в том числе 2 в журналах, входящих в перечень списка ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, включает 170 страниц текста, 60 рисунков и 24 таблицы. Список использованных источников насчитывает 198 работ.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Результаты анализа природных и антропогенных факторов формирования агроландшафтов с помощью балльной оценки.

В разработку концепции устойчивого развития в области землеустройства значительный вклад внесли российские ученые В. В. Докучаев, А. А. Варламов, С. Н. Волков, И. П. Здоровцов, М. И. Лопырев, В. Д. Постолов, В. М. Смольянинов и другие. Ландшафтно-экологические основы земледелия закладываются в процессе землеустройства сельскохозяйственных предприятий, когда решаются задачи по организации сельскохозяйственного производства, устанавливается специализация хозяйства, определяется структура угодий и посевных площадей. При этом землеустройство выступает как система мероприятий по конструированию агроландшафтов, а сам агроландшафт рассматривается как основа функционирования экосистемы, основным элементом которой выступает почва. Для конструирования устойчивого агроландшафта предлагаются разные подходы (Волков, 2001; Здоровцов, 1993; Лопырев, 2001 и др.). В качестве дополнения к уже известным подходам мы предлагаем свою методику, частью которой является типизация агроландшафтов по изменению во времени содержания органического вещества в почвах пашни. Эта типизация должна учитываться при формировании устойчивого агроландшафта на территории Центральной лесостепи. Последовательность этапов выполнения работы была следующей.

  1. Типизация сельскохозяйственных предприятий по степени плодородия пахотных земель на основе анализа природных и антропогенных факторов формирования земель.
  2. Исследование и анализ изменения во времени (по турам агрохимического обследования) содержания органического вещества в почвах агроландшафтов Белгородского района в разрезе каждого поля севооборота; выявление зависимостей между изменением содержания гумуса и крутизной поверхности, экспозицией склонов, гранулометрическим составом почв, генезисом почв.
  3. Разработка структуры паспорта мониторинга содержания органического вещества в пахотных почвах на примере сельскохозяйственного предприятия Белгородского района, типичного по ландшафтным условиям и степени плодородия пахотных земель; учет в содержании паспорта результатов исследования, проведенного на втором этапе.
  4. Типизация агроландшафтов с учетом изменения во времени содержания органического вещества в пахотном горизонте почв.

В результате проведённого анализа природно-агроклиматических условий Белгородского района, нами установлена его репрезентативность для Центральной лесостепи.

Для анализа природных и антропогенных факторов формирования пахотных земель сельскохозяйственных предприятий Белгородского района Белгородской области использовалась балльная оценка (Королёв, 2007). Балльные оценки проводились с использованием шкалы природных и антропогенных факторов. Шкала подбиралась одинаковой для всех групп факторов, чтобы избежать завышения или занижения балльных оценок. Нами была выбрана 10-балльная шкала. Для каждого сельскохозяйственного предприятия находилась балльная оценка путём суммирования оценок факторов в баллах. Исследуемые объекты сравнивались между собой по сумме баллов всех показателей влияющих на них факторов: чем меньше разница баллов, тем ближе объекты, и, наоборот, чем больше разница, тем более они различаются. В систему показателей природных факторов мы отнесли: генетическую принадлежность почв к разным типам и подтипам, климатические условия, рельеф местности (густота овражно-балочной сети). К антропогенным факторам были отнесены: содержание органического вещества в пахотном горизонте почв (в абс. %); облесённость, включающая площади лесозащитных полос; распаханность; внесение органических удобрений; структура посевных площадей.

По результатам оценки природных и антропогенных факторов, влияющих на почвенное плодородие и устойчивость агроландшафтов сельскохозяйственных предприятий Белгородского района, нами были выделены три группы хозяйств, каждая из которых характеризуется близким уровнем использования и экологического состояния земель: 1 группа с низким суммарным баллом факторов (от 44 до 50, 51 % всей пахотной площади района); 2 группа со средним суммарным баллом факторов (от 51 до 57, 31 % всей пахотной площади); 3 группа с оптимальным суммарным баллом факторов (от 58 до 64 баллов, 18 % всей пахотной площади) (рис. 1).

В дальнейшем, при разработке структуры и содержания паспорта мониторинга содержания органического вещества в почвах пашни сельскохозяйственного предприятия, в качестве примера было взято одно из типичных хозяйств Белгородского района, входящее в группу с низким суммарным баллом факторов.

Проведенная оценка показала, что больше половины площади пахотных земель Белгородского района характеризуется относительно низкими показателями уровня их использования и экологического состояния, что, в очередной раз доказывает необходимость внедрения новых технологий земледелия и землеустройства.

 Типизация сельскохозяйственных предприятий Белгородского района по балльной-1

Рис. 1. Типизация сельскохозяйственных предприятий Белгородского района по балльной оценке формирования и использования земель агроландшафтов с учетом интегрального влияния природных и антропогенных факторов (пояснения в тексте) (составлено автором).

  1. Методика определения степени смытости пахотных почв по динамике содержания в них органического вещества на склоновых участках различной крутизны и экспозиции.

Современные методы мониторинга почв агроландшафтов разработаны и обоснованы такими крупными учёными, как Н. М. Бреус, А. Д. Михновская, Н. Ф. Ганжара, Л. А. Гришина, Б. П. и А.Б. Ахтырцевы, А. П. Щербаков, Е. Б. Скворцова, П. М. Сапожников и др. Менее проработанным аспектом подобных исследований является установление взаимосвязи между изменением во времени содержания в почвах органического вещества и крутизной поверхности пахотных склонов, экспозицией склонов, генетической принадлежностью почв.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.