Минералогический состав и свойства почв лесостепи средне-русской возвышенности и их антропогенная трансформация: На примере почв Орловской области тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.27, кандидат географических наук Мотяшов, Михаил Барович

• Мотяшов, Михаил Барович
• кандидат географических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат географических наук Мотяшов, Михаил Барович

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава I. Литературный обзор по истории изучения трансформации минералогического состава почв под влиянием антропогенных факторов

1.1. Профили глинистого материала основных типов почв лесостепной зоны

1.2. Преобразование минералогического состава почв под влиянием антропогенных воздействий

1.3. Агрогенное преобразование профилей илистого материала почв лесостепной-степной зон

1.4. Влияние распашки на минералогический состав тонкодисперсных фракций почв лесостепной-степной зон

1.5. Влияние лесной растительности на минералогический состав почв

Глава 11. Объекты и методы исследования

Глава III. Природные условия района исследования

3.1. Географическое положение, рельеф, геоморфология и гидрология

3.2. Климат

3.3. Геологическое строение и почвообразующие породы

3.4. Растительность

3.5. Животный мир

3.6. Почвы и почвенный покров

Глава IV. Минералогический состав и свойства основных типов почв

Орловской области

4.1. Черноземы выщелоченные

- з -

4.1.1. Морфостроение

4.1.2. Свойства

4.1.3. Минералогический состав илистых фракций

4.2. Черноземы оподзоленные

4.2.1. Морфостроение

4.2.2. Гранулометрический состав

4.2.3. Минералогический состав илистых фракций

4.3. Серые лесные почвы

4.3.1. Морфостроение

4.3.2. Гранулометрический состав

4.3.3. Минералогический состав

4.3.3.1. Минералогический состав илистых фракций

4.3.3.2. Минералогический состав фракции крупной пыли

4.4 Общая тенденция изменений тонкодисперсного вещества

почв Орловской области

Глава V. Закономерности географического распределения профилей глинистого материала почв Средне-Русской

возвышенности

Глава VI. Трансформация глинистых минералов черноземов выщелоченных под влиянием различных комбинаций удобрений

в условиях столетнего полевого опыта

6.1. Общая характеристика столетнего опыта Лебедянцева

6.1.1. История становления б.Шатиловской опытной станции

6.1.2. Характеристика почвенного покрова б. Шатиловской опытной станции

6.1.3. Характеристика длительного стационарного опыта Лебедянцева

6.1.4. Характеристика почвенного покрова стационара

Лебедянцева

6.2. Общие тенденции изменения агрохимических свойств пахотных и подпахотных горизонтов почв опыта в течение

ста лет

6.2.1. Изменение разных видов кислотности

6.2.2. Подвижный фосфор и калий

6.2.3. Баланс основных питательных элементов

6.3. Гранулометрический состав

6.4. Варьирование состава глинистых минералов почв в пределах элементарного ареала почвенного покрова

6.5. Минералогический состав илистых фракций

6.6. Валовый химический состав

6.7. Резервы калия, кальция и магния

6.8. Выводы

Глава VII. Влияние лесомелиоративных мероприятий на свойства и

составы черноземов выщелоченных эродированных

7.1. История становления лесоводства б.Шатиловской опытной станции

7.2. Морфостроение и свойства черноземов выщелоченных лесомелиоративной катены

7.2.1. Морфостроение

7.2.2. Свойства

7.3. Гранулометрический состав

7.4. Минералогический состав илистых фракций

7.5. Выводы

Основные выводы

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Минералогический состав и свойства почв лесостепи средне-русской возвышенности и их антропогенная трансформация: На примере почв Орловской области»

Введение

Петрографо-минералогический состав почв, структурные особенности минералов контролируют практически все фундаментальные свойства почв.

Значение минералогического состава и его антропогенные изменения при проведении различных мероприятий и оценки плодородия почв возрастает в плане долговременных перспектив. Актуальность проблемы увеличивается при происходящем сейчас изменении экономического и правового статуса почвы как объекта производства. Вместе с тем минералогический состав почв является свидетелем произошедших в них изменений, истории развития землепользования и формирования почвенного покрова.

Фундаментальные исследования в области минералогии почв, заложенные в работах И.Д.Седлецкого, Н.И.Горбунова, получили дальнейшее развитие с позиций петрографо-минералогической экологии в работах Б.П.Градусова, Т.А.Соколовой и Н.П.Чижиковой. Современные методологические и научные направления этих работ, являются базовым материалом, на основе которого стало возможным дальнейшее исследование минералогии почв и ее преобразования под влиянием антропогенных факторов, приводящее к изменению свойств почв, важных для плодородия и экологических мероприятий.

Актуальность установления географических закономерностей размещения профилей илистого вещества почв (ПИВП), определяющих их экологические особенности, естественное плодородие и свойства, обуславливается их возрастающей ролью в разработке современных систем землепользования.

Современная антропогенная нагрузка на почвы трансформирует их минералогический состав, приводя к изменению свойств почв и их функционирования. Системный подход к комплексному изучению - различных свойств почв требует детального изучения минералогических составляющих почвенных профилей, особенно изменения их кристаллохимии, ответственной за процессы фиксации, мобилизации и миграции компонентов экосистем.

Особую актуальность имеет проблема сохранения и рационального использования черноземов России, основы которых разрабатывались на исследуемой нами территории И.Н.Шатиловым, высоко почитаемым В.В.Докучаевым. Опыты И.Н.Шатилова послужили экспериментальной базой создания по инициативе П.А.Костычева одной из первых в России опытных станций, директором которой был назначен ученик Д.Н.Прянишникова - А.Н.Лебедянцев.

Основная цель работы: изучить минералогический состав почв лесостепи Средне-Русской возвышенности (на примере Орловской области) , для выявления общих географических закономерностей профилей илистого вещества почв, а также его трансформацию под влиянием антропогенных факторов для поиска устойчивых систем землепользования .

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи.

1. Определить минералогический состав основных типов почв лесостепи Средне-Русской возвышенности.

2. Установить географические закономерности ПИВП основных типов почв лесостепной зоны Средне-Русской возвышенности.

3. Выявить причины и масштабы изменений минералогического состава черноземов выщелоченных под влиянием агрогенных нагрузок.

4. Установить влияние полуторавековой лесомелиорации на ми-

нералогический состав черноземов выщелоченных, оподзоленных эродированных .

5. Наметить принципы организации устойчивых систем землепользования на длительную перспективу.

Основные защищаемые положения.

1. Установить параметры минералогического состава пород, основных типов почв Орловской области и масштабы его трансформации под влиянием длительных естественных и антропогенных воздействий;

2. Поиск систем землепользования с минимальной трансформацией минералогического состава почв.

3. Правомерность проведения исследований влияния антропогенных факторов на основе анализа варьирования состава глинистых минералов почв в пределах элементарных почвенных ареалов лесостепной боны Средне-Русской возвышенности.

4. Установить характер распространения глинистых минералов основных типов почв и почвообразующих. пород лесостепи Средне-Русской возвышенности, с учетом зональности почвенного покрова.

Научная новизна работы.

1. Впервые на не исследованной ранее территории установлены географические закономерности размещения ПИВП основных типов почв лесостепной зоны Средне-Русской возвышенности, и предложены варианты схем размещения глинистых минералов почв и почвообразующих пород. Закономерности заключаются в изменении минералогического состава: для почвообразующих пород с запада на восток, верхних слоев почвы - с северо-запада на юго-восток.

2. Впервые исследована пространственная вариабельность минералогического состава пахотных черноземов выщелоченных в пределах элементарного почвенного ареала (ЭПА) лесостепной зоны и на осно-

ве этого установлены: правомерность проведения исследований влияния антропогенных факторов на изменения минералогического состава почв в результате предложенных систем применения удобрений (длительные стационарные опыты).

3. На основе расчетов резервов элементов питания растений на делянках с различными системами применения удобрений (сочетание минеральных и органических) установлено преимущество периодического внесения фосфоритной муки с целью сохранения на более высоком уровне потенциального плодородия,

4. На основе анализа кристаллохимии и химического состава компонентов пылеватых фракций, предложено выделить дополнительную градацию резервов калия, кальция, магния.

5. Установлено, что наиболее информативными показателями минералогического состава илистой фракции для сопоставления разных

в

систем применения удобрений и обоснования экономической целесообразности, являются количество и структура смектитовой фазы, степень текстурной упорядоченности и содержание тонкодисперсного кварца.

6. Анализ влияния полуторавековых посадок лиственницы на состав и свойства черноземов выщелоченных позволил установить их почво-улучшающие влияния.

Практическая ценность и реализация работы.

1. Установлена тесная связь ПИВП с типами почв. На основе этой закономерности составлены схемы содержания основных минеральных фаз в почвообразующих породах и почвах исследуемой территории.

2. Схемы распределения глинистых минералов в почвах и почвообразующих породах лесостепи Средне-Русской возвышенности могут

быть использованы в прикладных целях при создании прогнозных экологических моделей поведения различных веществ в экосистемах.

3. Выявленные тенденции изменения илисто-минералогических показателей (НМЛ) черноземов выщелоченных под влиянием агрогенных факторов позволили прогнозировать эволюцию потенциального плодородия в зависимости от особенностей систем применения удобрений.

4. Изучение минералогического состава черноземов выщелоченных под лесомелиоративными насаждениями позволяет рекомендовать эти мероприятия без ущерба снижения потенциального плодородия этих почв.

Степень достоверности и обоснованности научных положений и выводов определяется: 1) комплексностью исследования минералогического состава на основе современных принципов диагностики и количественного анализа кристаллохимических особенностей структуры и состояния минералов и смешаннослойных образований; 2) корректным использованием статистических методов обработки данных; 3) проведением исследований в условиях столетних полевых опытов, с учетом структуры почвенного покрова.

Апробация работы. Материалы, вошедшие в диссертацию., докладывались: на научной конференции институтов Орловской области "Биологические основы интенсивного растениеводства" (Орел, 1993); на региональной научно-практической конференции "Внедрение достижений науки в сельскохозяйственное производство и учебный процесс в условиях перехода к рыночной экономике" (Орел, 1995), на втором ежегодном симпозиуме ОФР РАН "Физико-химические основы физиологии растений" (Пенза, 1996), на Всероссийской конференции "Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения" (Москва, 1998).

Сердечную благодарность автор выражает своему учителю, наставнику и-научному руководителю доктору наук Чижиковой Н.П., а также зав. лаб. минералогии и микроморфологии почв доктору наук Б.П.Градусову, зав. отделом генезиса и мелиорации засоленных почв доктору наук Н.Б.Хитрову - за консультации и полезные советы при обсуждении данных. Автор приносит благодарность кандидатам наук; В.Г.Небытову - за помощь и консультации при выборе объектов на территории б.Шатиловской опытной станции, П. С.Колтаковой - за консультации по истории длительных опытов стационара А.Н.Лебедян-цева, при сборе фондовых материалов; а также сотрудникам Почвенного института им.В.В.Докучаева за активную помощь и постоянную поддержку.

Глава I. Литературный обзор по истории изучения трансформации минералогического состава почв под влиянием антропогенных факторов

1.1. Профили глинистого материала основных типов почв лесостепной зоны

В почвенно-минералогической литературе сосредоточен огромный материал, по минералогическому составу почв, в особенности их тонкодисперсной части. Изучены: минералогия почвообразующих пород, законы размещения минералов в поверхностной зоне земной коры, направления, механизмы и продукты изменений минералов по почвенному профилю. Эти материалы были проанализированы с помощью выявления роли петрографо-минералогической компоненты в генезисе почв, намечены пути их использования в построении генеральных классификационных схем (Градусов, 1970, 1972 (а,б,в), 1973, 1976, 1990; Градусов, Счастная, Чижикова, 1974; Соколова, 1982, 1985, 1987; Соколова, Таргульян, 1978; Соколова, Таргульян, Смирнова, 1971; Таргульян и др., 1974; Таргульян, Соколова, 1977; Чижикова, 1974, 1984, 1991).

К 70-м годам было разработано понятие "профиль глинистого материала почв" (ПГМП). В это понятие входит характер распределения фракции < 1 мкм по профилю, состав ее компонентов, изменение этих компонентов под влиянием почвообразования, анализ преобразования глинистых минералов почв.

Б.П.Градусовым (1972(а,б), 1973, 1976) был выделен ряд типов профилей глинистого материала почв (10 типов), размещение которых

отражает исторически обусловленные единства тектонико-геологической и биохимической жизни крупных участков суши. Через все современные климатические пояса суши проходят три группы профилей глинистого материала: платформенных типов, денудационного и современного вулканогенного.

Профиль глинистого материала черноземов выщелоченных лесостепной зоны Средне-Русской возвышенности охарактеризован Н.П.Чи-жиковой (Чижикова, 1968, 1974, 1992).

Черноземы, развитые ка лессовидных суглинках и лессах обладают рядом общих черт: а) количество фракции менее 1 мкм колеблется в пределах 25 - 45%; б) илистая фракция имеет равномерное или слабозлювиальное распределение; в) фракция менее 1 мкм полиминеральна; г) преобладают гидрослюды (50 - 601) и сложные неупорядоченные смешаннослойные образования с переменной нормой переслаивания пакетов слюдистого и смектитового типов (35 - 40%), количество хлорита и каолинита в сумме не превышает 10 - 20%..

Минералогический состав серых лесных почв и черноземов опод-золенных Орловской области изучался Н.П.Романовой, Н.П.Чшиковой, Б.П.Градусовым (1982). В этой работе авторы подняли вопрос о генезисе покровных суглинков исследуемой территории.

Анализ минер-алогического состава ила профилей почв, развитых на лессовидных отложениях и подстилающих пород позволил заключить отсутствие генетической связи подстилающих пород и лессовидных отложений. Профили характеризуются слабо элювиальным типом распределения смектитового компонента, наибольшее содержание которого в нижних горизонтах достигает 67% от суммы компонентов в иле. Распределение гидрослюд имеет противоположный характер - максимум этого компонента отмечается в верхней части профиля (48% от суммы

компонентов в иле). Эти материалы получены для северной части Орловской области. Большая часть территории Орловской области не охвачена исследованиями минералогического состава почв.

1.2. Преобразование минералогического состава почв под влиянием антропогенных воздействий

Познание преобразования наиболее активной тонкодисперсной части почв под влиянием все увеличивающихся антропогенных воздействий на почву имеет большое теоретическое значение и прямой выход на практические задачи экологии и сельскохозяйственного производства. Однако до сих пор этот вопрос остается мало изученным для лесостепной зоны, К исследованиям в этой области почвоведения приступили только тогда, когда изменения свойств почв, в том числе их деградация и снижение плодородия в результате антропогенного воздействия,, не могли быть объяснены с позиций традиционных подходов. Предлагаемые исследования тесно связаны с актуальными проблемами сохранения и воспроизводства плодородия почв.

Изучение преобразования и трансформации минералогического состава, подвижности и гетерогенности тонкодисперсного вещества почв при антропогенных воздействиях - актуальное направление поч-венно-экологических исследований.

Исследованиям изменения кислотного состояния почв под влиянием атмосферных выпадений в Европе посвящены работы Vries W., Е.Е.J.M.Leeters (1995); Matzner Е., Murach D. (1996); Alvarez Gonzalez A.M., Jimenez Ballesta R., Carral Gonzalez P., Gutierrez Maroto A. (1998); Van Mechelen L., Van Ranst E. (1998); Simons-

son M., Berggen D. (1998); De Coninck F, Van Ranst E., Vanmechel-en L. (1998); Van Ranst E., Van Mechelen L., Groenemans R. (1998).

Ряд исследователей Istock J., Harvard M. (1982); Ulrich В. (1986); Chigikova N.P. (1991); Fey M., Nowiki T, Gubevu J. (1998); Qiu R., Wu Q., Zhang Y. (1998); Augusto L., Bonnaud P., Ranger J. (1998) отмечают существенное влияние изменения кислотного состояния почв на необратимую трансформацию минералогического состава и в первую очередь на легковыветриваемые минералы.

В исследованиях Alliani N., Bonifacio E., Zanini E. (1998) рассмотрены модели термодинамической стабильности серпентина, вермикулита, хлорита и монтмориллонита почв при подкислении. Отмечена существенно более низкая устойчивость монтмориллонита в сравнении в вышеперечисленными минералами.

Ряд авторов Brindley G.W. (1980); Kennedy F., Rowell D., Singh В., Moffat A. (1998); Wilson M.J. (1998); Qiu R.,Wu Q., Zhang Y. (1998); Raisanen M.L. (1998) исследовали проблему под-кисления с точки зрения устойчивости почв в зависимости от их минералогического состава. Ими определены критические нагрузки фактора подкисления, классификационные параметры устойчивости групп минералов и почв.

Изменениям наиболее активных и отзывчивых на воздействие и в то же время легковыветриваемых смектитовых минеральных фаз под действием кислотных реагентов и рассмотрению проблемы сохранения свойств почв посвящена работа Gillot F., Raisanen M., Righi D., Elsass F. (1998). Исследователи изучали кислые подзолистые почвы Финляндии, ими отмечено: увеличение смектита в иллювиальных горизонтах; наибольшая неустойчивость к подкислению с-мектитовой фазы с последующим разупорядочиванием ее структур. Наименьший масштаб

изменения смектитовой фазы, с ростом возраста подзолистых почв, по мнению исследователей, обусловлен сохранением более устойчивых, значительно выветрелых минералов.

Благодаря исследованиям Д.Н. Прянишникова (1952, 1953), И.Г. Важенина (1975), Н.И. Горбунова (1965, 1967, 1969, 1978, 1979) и других, установлена зависимость свойств и плодородия от минералогического состава грубо- и тонкодисперсной части почв, структурных особенностей главных минералов и смешаннослойных образований.

Наибольшие интенсивные многосторонние воздействия на свойства почв оказывает интенсивное применение минеральных удобрений. Появилась серия обобщений, констатирующих изменение ряда свойств почв под влиянием минеральных удобрений. Так, например, В.В.Медведев (1988), Сапожников и др. (1988), Сапожников (1990) конста-Фртруют изменение физических свойств почв, в частности ухудшение структурно-агрегатного состава, водопроницаемости, увеличение влажности завядания, при повышении доз и продолжительности срока внесения минеральных удобрений. В ряде опытных станций, например, старейшей Соликамской с-х ОС, в ходе эксперимента было выявлено, что урожай и плодородие почв при систематическом применении минеральных удобрений без органических понижаются и подчас делянки превращаются в так называемые "депрессивные или мертвые пятна" (Прокошев и др., 1979).

Проведены серии исследований, раскрывающих влияние интенсификации современного сельскохозяйственного производства не только на свойства почв, но также и на ее минералогическую составляющую, в основном тонкодисперсную - илистые и тонкопылеватую фракции, регулирующие и определяющие емкость катионного обмена, характер

закрепления органического вещества, скорость каталитических реакций, структурное состояние почвы (Винокуров, Жиганова, Кудрявцева, 1950; Винокуров, Корнилова, 1972; Алешин, Шаймухаметов, .„1963; Адерихин, 1964; Адерихин и др., 1973; Ахтырцев, 1968; Зверева, Афонина, 1976; Прокушев и др., 1979; Тихоненко и др., 1980; Грин-ченко и др., 1982; Панов, Байбеков, 1985; Назаренко и др.,1985; Романова, Тихонов, 1986; Хлыстовский и др., 1988; Травникова и др., 1988; Иванов, 1990; Чижикова, 1984, 1990, 1991, 1992; Мотя-шов и др., 1998). В них констатируются'изменения свойств почв, их минералогического состава тонкодисперсных фракций и органо-мине-ральных комплексов.

Внесение минеральных удобрений вызывает значительное подкис-ление почвенных растворов. В свою очередь, повышение кислотности растворов способствует увеличению подвижности алюминия, марганца. Из почвы вытесняется ценные для нее плодородия обменный кальций. Аммоний и калий удобрений вытесняют обменный водород и алюминий почвы, способствуя повышению кислотности почвенного раствора и подвижности элементов почвы. Зафиксировано снижение интенсивности рефлексов слоистых силикатов при одновременном увеличении интен-сивностей рефлексов кварца. Констатируется также разрушение хлорита (Чижикова, 1992).

Минералогический состав глинистого материала почв, в которые вносились высокие дозы минеральных удобрений существенным образом отличаются от таковых контрольных делянок, а также почв полей с более низкими дозами минеральных удобрений. Эти отличия обусловлены разрушением смешаннослойных образований и хлоритов. Одновременно происходит относительное обогащение фракции тонкодисперсным кварцем и полевыми шпатами. То есть, тонкодисперсный, наиболее

активный по реакциям взаимодействия различных компонентов почв материал, становится инертным - кварцевым. Выделены два направления: 1 - реакция глинистых минералов на значительное подкисление среды при внесении агрессивнокислых компонентов удобрений; 2 -- взаимодействия калия и аммония вносимых удобрений со структурами глинистых минералов (Иванов 1990, Чижикова, 1984, 1992).

Активное агрогенное воздействие приводит к изменению тонкодисперсной части почв делянок разного агрофона и ее гетерогенной системы : 1 - активизируются процессы трансформационных преобразований глинистых минералов при аградационной фиксации ионов калия и аммония вносимых удобрений с формированием смешаннослойных структур промежуточного типа, а также гидрослюд; 2 - внесение высоких доз минеральных удобрений приводит к интенсивному разрушению слоистых силикатов и в первую очередь смешаннослойных слюда- смектитов с относительным накоплением в пахотных горизонтах высокодисперсного кварца; 3 - происходит активизация пептизации тонкодисперсных фракций, в результате чего формируются профили с более дифференцированным профилем по тонкодисперсной части почв, чем их целинные аналоги (Чижикова Н.П., 1992).

1.3. Агрогенное преобразование профилей илистого материала почв лесостепной-степной зон

Неослабевающий интерес к исследованиям агрогенной эволюции почв, особенно, лесостепной, степной зон, вполне объясним с позиции необходимости сохранения их естественного плодородия, которое за последнее десятилетие претерпевает существенные негативные изменения (Ковда, 1981, 1983).

Преобразование ряда свойств почв, почвенного покрова под влиянием современных антропогенных систем землепользования отображено в ряде крупных обобщений (Муха, 1988; Никитин, 1988; Лебедева, Тонконогов, 1988; Козловский, 1987; Караваева, 1990; Чижи-кова, 1991, 1992).

Однако в противовес многочисленным работам по изменению содержания органического вещества, ряда механических, физико-химических свойств, вызванных длительным экстенсивным использованием почв лесостепей, в литературе до сих пор пока еще малочисленны публикации по изменению минеральной части почв этой зоны (Дика-рев, Поддубный, 1969; Филон, 1989; Султанбаев и др. , 1989; Винокуров, Корнилова, 1972; Чижикова, 1991). Вероятно, это связано с тем, что формирование этих почв происходит в условиях с нейтральной реакцией среды при преобладании гуматов кальция, при высоком содержании карбонатов кальция, т.е. при наличии компонентов, которые должны сильно "буферить" какие-либо изменения при эксплуатации этих почв, тем более изменения, связанные с алюмосиликатной их частью. Кроме того, применение различных мелиорантов и в первую очередь минеральных удобрений в этой зоне проводилось в значительно меньших количествах и в более короткие периоды, по сравнению с почвами таежной зоны.

Как было освещено в работе И.И.Лебедевой и В.Д.Тонконогова (1988), история освоения лесостепных и степных почв ЕТР складывалась также существенно иначе. Здесь применялась переложная система земледелия, которая не оказала существенного влияния на свойства серых лесных почв и чернозема. Кроме того, распашка почв этой зоны не приводит к принципиальному изменению строения профиля.

поскольку пахотный горизонт захватывает лишь часть естественного аккумулятивно-гумусового горизонта.

Однако замена естественной ксерофитно-степной растительности мезофитной сказалась на гидротермическом режиме степных почв (Ко-ковина, 1983) - произошла "гумидизация" водного режима этих почв. В свою очередь, уменьшение количества поступлений в почву органических остатков повлекло снижение содержания гумуса (Золотарева, Демкина, Мироненко, 1988), к его качественным изменениям, сводящимся к увеличению содержания подвижных, низкомолекулярных, гумусовых веществ типа фульвокислот.

Изменение гидротермического режима, смена растительных ассоциаций, а также увеличение антропогенных воздействий и, в первую очередь, увеличение доз минеральных удобрений, частоты обработок с применением тяжёлой техники, сказалось и на поведении тонкодисперсной части почв и её гетерогенной организации (Чижикова, 1992).

1.4. Влияние распашки на минералогический состав тонкодисперсных фракций почв лесостепной-степной зон

Решение этой задачи затруднено, особенно на европейской территории России, поскольку целинных аналогов осталось очень мало. Анализ сравнения целинного чернозема типичного, мощного, многогу-мусного, отобранного на территории некосимой степи Центрально-Черноземного заповедника им. В.В.Алехина, и ряда пахотных аналогов, взятых на территории Курской опытной станции Почвенного института им. В.В.Докучаева, показал, что почвенный покров Стрелецкой степи представлен сочетанием типичных мощных черноземов с мощными слабовыщелоченными черноземами, развитыми на лессовидном

суглинке (Афанасьева, 1966). Материалы показывают, что в черноземах под лесом отмечается различие в содержании и типе переслаиваний пакетов смешаннослойных образований; количество набухающей фазы в верхних, органогенных горизонтах снижается на 10 процентов в пахотных вариантах черноземов (Чижикова, 1992).

В пределах Курской опытной станции, где более 50 процентов от почвенного покрова представлено черноземами типичными мощными среднегумусными, детальный разбор минералогического состава исследуемых почв в ряде работ (Чижикова, 1967', 1968, 1974) показал, что наиболее равномерный профиль глинистых минералов отмечался в карбонатном варианте типичных черноземов; наиболее дифференцированный профиль отмечался в лугово-черноземной почве. Последняя приурочена к отчетливо выраженному мезомикропонижению в рельефе.

Многочисленные авторы (Винокуров, Корнилова, 1972; Адерихин, 1973; Зверева, Афонина, 1976; Дикарев, Поддубный, 1969; Романова, 1980; Романова и др., 1982; Филон, 1989; Султанбаев и др., 1989; Винокуров, Корнилова, 1972; Чижикова, 1991, 1992) показали, что в целинных* аналогах под степной растительностью количество набухающего компонента в виде смешаннослойного слюда-смектитового образования превышает таковое в пахотных почвах. Этот факт связывают с изменением гидрологического режима почв. Аналогичная картина наблюдается при сравнении профилей глинистого материала черноземов под разными угодьями ("некосимая степь" и "участок под лесом") - уменьшение содержания смешаннослойного образования в органогенных горизонтах чернозема "под лесом". Уменьшается также содержание этого компонента в пахотных аналогах черноземов и в большей мере - в лугово-черноземной почве.

Изменение минералогического состава различных почв специфи-

чески сочетается с изменением структурного состояния и аргохими-чес-ких характеристик, что подтверждается на примере нижеприведенных исследований.

Исследование минералогического состава фракции менее 1 мкм черноземов типичных предалтайских тяжелосуглинистых под целиной злаково разнотравной растительностью и его пахотного аналога, показало, что в результате многолетнего (более 50 лет) экстенсивного землепользования пахотный чернозем существенно изменился по сравнению со своим целинным аналогом : наблюдается полное разрушение прекрасной зернистой структуры, происходит превращение пахотного горизонта в пылеватую бесструктурную массу (Кузнецов , Малиновский, 1981).

Для предалтайских черноземов характерно, в отличие от европейских, резкое преобладание слюд-гидрослюд, составляющих более 60% от суммы компонентов фракции менее 1 мкм или около 18-20% от почвы в целом. Слюды-гидрослюды в основном относятся к триоктаэд-рическому типу. Характерно более высокое содержание магнезиаль-но-железистых хлоритов, меньшее - каолинита. Набухающая фаза представлена смешаннослойным слюда-смектитовым образованием с низким содержанием смектитовых пакетов. Количество этой фазы не превышает 20% в верхних горизонтах. При распашке этот компонент фактически разрушается, составляя всего 1% от почвы в целом.

Быстрое разрушение структуры пахотных горизонтов объяснялось двумя причинами: 1) спецификой минералогического состава черноземов предалтайских; 2) изменением минералогического состава черноземов при их использовании. Был сделан вывод, что быстрое разрушение структуры целинных черноземов предопределялось отсутствием

или небольшим содержанием набухающего компонента ила, способного к активной агрегации почвенной массы.

Как один из факторов определяющих масштабы изменений в минералогическом составе, выделяется содержание легковыветривающихся минералов.

Работа по выявлению влияния распашки на минералогический состав фракции менее 1 мкм, а также фракции 1-5 мкм проводилась также на территории Восточного Казахстана. Проанализирован (Чижи-кова, Кузнецов, 1984) минералогический состав фракции менее "1 мкм и 1 - 5 мкм основных подтипов черноземов в основных земледельческих зонах Юго-Западного Алтая.

Рассматривалось изменение минералогического состава в парах "целина"-"пахота" черноземов оподзоленных, типичных, обыкновенных. Детальная характеристика исследуемых черноземов приведена в работе Н.П.Кузнецова (1931). Черноземы в значительной мере утратили свои превосходные качества: произошло обесструктуривание пахотных черноземов, снизилось содержание гумуса и азота. Н.П.Кузнецов, соглашаясь с концепцией В.В.Медведева (1979), подтверждает невысокую антропотолерантность черноземов. Высокие показатели плодородия целинных черноземов заметно снизились при экстенсивной системе ведения земледелия. С минералогических позиций также были зафиксированы изменения в содержании основных минеральных фаз при сравнении "целина"-"пахота", в частности снижение содержания смектитового набухающего компонента.

Как следует из данных Н.П.Чижиковой (1991) в пахотных горизонтах черноземов типичных наблюдалось уменьшение количества набухающего смектитового компонента по сравнению с целинными аналогами. Эти различия иногда не столь четко выражены в различных

подтиповых разновидностях черноземов, однако тенденция изменения одинакова. Снижение количества набухающего компонента в пахотных горизонтах оказывает влияние на структурное состояние почв. Смек-титовый набухающий компонент можно рассматривать как агент, способствующий склеиванию элементарных почвенных частиц с образованием водопрочных агрегатов. Результаты валового химического анализа фракции менее 1 мкм черноземов позволили отметить также увеличение количества оксида кремния в пахотных горизонтах, подтверждаемое рентгенографическим анализом (увеличение во фракции тонкодисперсного кварца). Вероятно происходит его относительное накопление в пахотных горизонтах при разрушении смешаннослойных образований, а также более интенсивное поступление из крупных фракций.

Таким образом, создание новой агроэкосистемы при антропогенном воздействии на почвы лесостепной-степной зон на уровне первого этапа - распашки, уже имеет тенденцию изменения минералогического состава пахотных горизонтов, на примере илистых фракций в сторону: снижения набухающего смектитового компонента, хлорита; увеличения содержания тонкодисперсного, кварца, гидрослюд и каолинита.

Разрушение глинистых минералов под влиянием ряда антропогенных нагрузок, отмеченные Чижиковой (1984, 1990, 1991, 1992.) имеет неблагоприятные экологические последствия. Необратимость изменения минералогического состава в сторону обеднения пахотных горизонтов слоистыми силикатами и относительное обогащение тонкодисперсного материала минералами с жесткими структурами (каолинит), а также в большей мере кварцом, приводит к резкому изменению характера функционирования самой почвы.

Из-за нарушения характера связей между компонентами почвенной массы по упрощению и ослаблению, происходит активизация процессов пептизации, нарушение агрегатного состояния почвы, что, в свою очередь, .приводит к миграции тонкодисперсного материала. Формируются профили с более резко выраженной текстурой дифференциацией. С другой стороны, разрушение слоистых силикатов лишает почвенные горизонты сорбентов, поэтому вносимые мелиоранты, как органические, так и минеральные, быстро выносятся из преобразованных горизонтов, попадая в грунтовые воды загрязняя окружающую среду. Нарушается водный и питательный режим почв.

1.5. Влияние лесной растительности на минералогический

состав почв

Исследования по влиянию лесной растительности на минералогический состав почв единичны. Можно сослаться на работу Зверевой (1996). Исследования проведенные ею на почвах южной части Псковской области под дубовым возобновлением на Звонцовых глинах, представляющих собой катену по мезорельефу показали следующее. Сопоставление характера минералов в поддубицах на повышении и понижении определило, что внутрипочвенное выветривание основных групп алюмосиликатов происходит однотипно и приурочено к наиболее кислым и биологически активным горизонтам. Повышение увлажненности активизирует биологическое выветривание минералов, особенно содержащих элементы-биофилы (слюды, полевых шпатов, хлориты). Из трех типов выветривания слюд главенствует трансформация деграда-ционного характера. Активизируется при добавочном увлажнении из-

менение минералов, содержащих железо. Следствием этого явилась большая аккумуляция несиликатных форм железа в верхней части профиля почвы понижения.

При изучении изменения минералогического состава почв пойменных дубрав лесостепи под влиянием поверхностного оглеения (Ах-тырцев, Яблонских, 1996) выявлено, что в почвах дубрав без признаков поверхностного оглеения отмечается меньшая неоднородность минералогического состава по генетическим горизонтам и более высокое содержание минералов. Соотношение отдельных глинистых минералов по генетическим горизонтам меняется в незначительных пределах. По мере убывания количества обычен следующий ряд: гидрослюды - монтмориллонит - каолинит - хлорит - смешаннослойные минералы.

Исследования по трансформации минералогического состава почв лесостепной зоны под влиянием лесомелиоративных мероприятий отсутствуют.

Заключение диссертации по теме «Почвоведение», Мотяшов, Михаил Барович

Основные выводы

1. Установлены количественные показатели профилей глинистого материала основных типое почв, развитых на лессовидных карбонатных суглинках, лесостепи Средне-Русской возвышенности, которое характеризуется следующими показателями:

- черноземы выщелоченные, оподзоленные, в том числе разной степени эродированности, серые лесные почвы содержат однотипную парагенетическую ассоциацию минералов, представленную гидрослюдами и смешаннослойными образованиями (слюда-смектитового и хлорит- вермикулитового типов), с незначительной примесью каолинита, хлорита, тонкодисперсного кварца и опала.

- каждый из генетических горизонтов почв характеризуется только ему присущим комплексом качественных и количественных показателей минералогического состава и кристаллохимических особенностей глинистых минералов и смешаннослойных образований: органогенные горизонты обычно содержат наибольшие количества гидрослюд; в почвообразующих породах доминируют смешаннослойные образования с высоким содержанием смектитовых пакетов;

- для каждого типа почв характерен свой профиль глинистого материала, в формировании которого участвуют различные профилеоб-разующие процессы. В черноземах выщелоченных установлен наиболее равномерный характер изменения минеральных фаз по профилю, в черноземах оподзоленных наблюдается резкое снижение смектитовой фазы в горизонте с минимальным количеством илистой фракции (горизонт оподзоливания), в серых лесных почвах четко наблюдается дифференциация профиля илистого минерального вещества по элювиально-иллювиальному типу;

- в органогенных горизонтах всех типов почв фиксируется наименьшее содержание смектитовой фазы в смешаннослойных образованиях, почвообразующих породах - наибольшее.

2. Установлены географические закономерности размещения профилей глинистого материала основных типов почв лесостепной зоны Средне-Русской возвышенности, которые заключаются в том, что выделенные типы распределения основных минеральных фаз почв совпадают с контурами распространения типов почв и их гранулометрическим составом. Смена ареалов распространения минералов происходит с запада на восток, подчиняясь смене типов почв в зональном аспекте .

Закономерность изменения содержания слюда-смектитов и гидрослюд фиксируется по увеличению их количества с запада на восток. Хлорит-вермикулит повсеместно диагностируется в почвах центра Средне-Русской возвышенности и исчезает в илистой фракции почв в южном и восточном направлениях.

3. Анализ пространственной вариабельности показателей кислотного состояния почв, минералогических показателей черноземов выщелоченных на длительных стационарных опытах в пределах ЭПА, позволил считать правомерным выявление влияния агрогенных факторов на указанные свойства и минералогический состав.

4. Подкисление среды вследствие внесения удобрений вызывает разрушение слоистых силикатов, относительное обогащение фракций тонкодисперсным кварцем, более энергичную трансформацию гидрослюд в смектит.

5. Дифференцированная оценка запасов (резервов) калия и магния в черноземах выщелоченных опытных делянок позволила выделить вариант последействия фосфоритной муки, по самым низким значениям ближнего резерва и самым высоким запасам в потенциальном резерве, особенно по запасам во фракции средней пыли и в остатке, после выделения илистой и пылеватых фракций. Можно предположить, что при таком виде мелиорации, сохраняются естественные запасы калия (меньшее выветривание (разрушение) калийсодержащих минералов) и магния (сохранение магнийсодержащих хлоритов).

6. Анализ минералогической составляющей почв как индикатора естественных ресурсов почвенного плодородия, его изменения при различном применении систем удобрений на примере векового стационарного опыта позволил выявить оптимальный прием, заключающийся в запасном внесении фосфоритной муки. Установлено что, использование других приемов приводит к активизации разрушения минералов и выходу из них элементов питания, предопределяя тем самым быстрое истощение естественного плодородия.

7. Профили глинистого материала черноземов выщелоченных под вековыми противоэрозионными насаждениями лиственницы несут информацию о бывших эрозионных процессах, которые в настоящий момент прекратились, а также о начальных стадиях почвообразования, приводящих к накоплению гумуса и кварца.

8. Основополагающим критерием в выборе элементов устойчивой системы землепользования на длительную перспективу, является комплекс показателей минералогического состава илистых фракций, поскольку они определяют продуктивность и экологическую устойчивость земель и невозобновимы при антропогенной трансформации почв.

Список литературы диссертационного исследования кандидат географических наук Мотяшов, Михаил Барович, 1999 год

Список литературы

Агроклиматические ресурсы Орловской и Липецкой областей. JI., Гидроме-теоиздат, 1972. 119 с.

Агрохимические методы исследования почв.-М.:Наука,1975.С.656.

Адерихин П.Г., Беляев А.Б. Минералогический состав черноземных и серых лесных почв Центрально-Черноземных областей.// В кн. : Почвоведение и проблема сельского хозяйства. Минералогический состав и свойства почв. Воронеж. 1973. С.5-36.

Адерихин П.Г. Изменение химического состава и физико-химических свойств черноземных почв ЦЧО при использовании их в сельском хозяйстве. "Охрана природы центрально-черноземной полосы". Сб. N5. Изд.Воронежского ун-та, 1964.С.35-39.

Алексеев В.Е., Родина А.К. Опыт составления карт минералогического состава почв.//Почвоведение. N 8,1987.0.112-119

Алешин С.А,, Шаймухаметов М.Ш. Изменение минералогического состава почвы подзолистого типа в результате многолетнего применения удобрений // Изд. ТСХА. '1963. Вып.6. С.64-73.

Афанасьева Е.А. Черноземы Средне-Русской возвышенности. М. : Наука. 1966. 224 с.

Ахтырцев В.П. Минералогический состав серых лесных почв северной лесостепи ЦЧП // Тр. Воронежск. Гос. ун-та. Почвоведение. Вып.1. Т.65. Воронеж; Изд-во ВГУ. 1968. С.81-94.

Ахтырцев Б.П., Яблонских Л.А. Изменение минералого-микроморфологических показателей и агрофизического состояния почв пойменных дубрав лесостепи под влиянием поверхностного оглеения //Науч. труды "Минералы почв: генезис, география, значение в плодородии и экологии", М.:Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева, 1996. C.2J1

Беляев А.Б. Влияние лесонасаждений на улучшение почв лесостепи //Почвоведение, 1991 . N12. с. 109-119.

Бондаренко Н.Ф., Зверева Т.С. Влияние интенсивного земледелия на состояние глинистых минералов в почвах // Вестник с.-х. науки. 1987. N'1. С. 41-45.

Булгаков Д.С., Травникова Л.С., Чижикова Н.П. Рентген-дифрактометри-ческий метод исследования смытости пахотных почв. // Вестник с.-х. наук. 1973. N12. С.93-98.

Важенин И.Г. Песчаные и супесчаные подзолистые почвы Среднего Преду-ралья и их плодородие // Калийные удобрения на легких почвах пре-дуралья. Пермь. 1975. С.9-35.

Винер B.B. Данные для характеристики почвы Шатиловской опытной станции. "Отчеты Шатиловской сельскохозяйственной опытной станции". Вып. 4. Часть 2. Лабораторные работы 1902-1905 гг.,1910, С. 3-46.

Винер В.В. Опыты по вопросу об удобрении чернозема./Из деятельности Шатиловской опытной станции/ Спб., 1904. 50с.

Винер В. В. Программа изучения с/х района, осуществляемой на Шатиловской опытной станции. В кн.: Современные вопросы русского сельского хозяйства. Спб., 1907. С. 95-118.

Винокуров М.А., Жиганова Т.И., Кудрявцева А.П. Изменение группового состава коллоидов в почвах травопольного севооборота // Докл. АН СССР. 1950. Т.XXI. N3. С.537-540.

Винокуров М.А., Корнилова A.M. Химический состав механических фракций светло-серой лесной почвы и выщелоченного чернозема и изменение его под влиянием окультуривания//Почвоведение. 1972. N8. С.30-37.

Гаврилов К.А. Влияние различных лесных культур на почву. "Лесное хозяйство", 1950, N3.С.32-51.

Гинзбург И.И. Стадийное выветривание слюд и хлоритов. - В кн.: "Вопросы петрографии и минералогии". М., 1953. С. 139-166.

Гинзбург И.И., Яшина P.C. Экспериментальные исследования в области выветривания. - М., Изд-во АН СССР, 1962, с. 87.

Гладышевский М.К. Шатиловский лес./Стосорокалетний опыт защитного лесоразведения/. Под общ. ред. А.Д. Букштынова., М., Изд-во М-го общ. с/х РСФСР, 1959. 45с.

Горбунов Н.И. Методика подготовки почв, грунтов, взвесей рек и осадков морей к минералогическому анализу // Почвоведение. 1960. N11.

Горбунов Н.И. Минералы и плодородие почв // Агрохимия. 1965. N7.

Горбунов Н.И. Почвенные коллоиды и их значение для плодородия. М.: Наука. 1967. 159 с.

Горбунов Н.И. Минералы как источник общих, непосредственных, ближних и потенциальных резервов земельных элементов // Агрохимия, 1969, N9. С. 67-73.

Горбунов Н.И. Минералогия и физическая химия почв. М.: Наука. 1978.

293 с.

Горбунов Н.И. Физико-химическое исследование почв и их значение для плодородия // Почвоведение. 1979. N7. С.33-42.

Горшенин К.П. Влияние лесных посадок на химико-морфологическое строение черноземов."Почвоведение", N 3.С.19-20.

Градусов Б.П. К природе глинистых минералов подзолистых горизонтов из почв Русской равнины // Докл. АН БССР. T.XII. N2. Минск, 1968.

Градусов Б.П. Минералы со смешаннослойной структурой в почвах. М., 1976.С.7-36.

Градусов Б.П. Смешаннослойные минералы и генезис почв подзолистого'типа // Научн. докл. высш. шк. Сер. Биол. науки. М.: Изд-во МГУ. 1970. N3. С.114-120.

Градусов Б.П. Размещение основных типов профилей глинистого минерала в почвах // Докл. АН СССР. Сер. геол. 1972(a). Т.202. N5.

Градусов Б.П. К географии профилей глинистого материала почв современного континентального блока // Докл. АН СССР. Т.204, 1972(6). N4. С.422-425.

Градусов Б.П. Об изменении слоистых силикатов в кислых таежных почвах // Почвоведение. 1972(b). N11. С.101-113.

Градусов Б.П. Размещение профилей глинистого материала в почвах Европейской части СССР.//Докл. АН СССР. Т.209, 1973, N5, С.1167-1170.

Градусов Б.П. Размещение типов изменений смешаннослойных минералов в почвообразующих породах и почвах СССР. //Литология и полезные ископаемые. 1974. N2. С.78-86.

Градусов Б.П. Размещение глинистых минералов в почвообразующих породах и почвах.//в кн.: Кора выветривания. Вып.15. М. 1976(a).С.73-77.

Градусов Б.П. Минералы со смешаннослойной структурой в почвах. М.: Наука. 1976(6). 126с.

Градусов Б.П. Глинистые минералы основных типов почв земледельческих областей СССР (состав, генезис, преобразование).//Автореф. дис... докт.с.-х. наук.М,1980.,40 с.

Градусов Б.П. Петрографо-минералогический состав и свойства почв, важные для плодородия и охраны окружающей среды.//Научн.труды " Минералогический состав и микростроение почв в решении вопросов их генезиса и плодородия". М.: ВАСХНИЛ. 1990. С.3-16.

Градусов Б.П., Счастная Л.С., Чижикова Н.П. Глинистые минералы серых лесных почв лесной зоны и лесостепи. - "Труды Петергофского Биологического Института", т.23. Л., 1974.С.121-133.

Градусов Б.П., Счастная Л.С., Чижикова Н.П. Глинистые минералы серых лесных почв южной лесостепи в связи с их генезисом и классификацией (диагностикой) // Сб.: Вопросы генезиса почв лесной зоны и ле~ состепья. Л.: Изд. ЛГУ. 1974. С.181-193.

Градусов Б.П., Урусевская И.С. Химический и минералогический состав

илистых фракций серых лесных почв Калужской области // Вестн. МГУ. Сер.VI. 1964. N3. С.21-29.

Градусов Б.П., Урусевская И.С., Шоба С.А. Микроморфологические и глинисто-минералогические особенности серых лесных почв центра Русской равнины. //Вестн. Моск.ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 1981., N 2, С.16-28.

Градусов Б.П., Чижикова Н.П. Методика определения подвижного межслоевого промежутка в упорядоченных триоктаэдрических смешаннослойных образованиях из хлоритового и лабильного 2:1 пакетов //Литология и полезнее ископаемые. 1968. N5.

Градусов Б.П., Чижикова Н.П., Плакхина Д.М. Блок петрографо-минералогических показателей почвенного плодородия // Научн. труды "Расширенное воспроизводство плодородия почв в интенсивном земледелии". М.: ВАСХНИЛ. 1988. С.117-124.

Градусов Б.П., Яковлева O.A. Генезис и география типов структурно-минералогического состояния калия в почвах. Материалы научной конференции "Совершенствование методологии агрохимических исследований" (г. Белгород, 1995 г.), Изд-во МГУ, 1997.

Гринченко Т.А., Куцыкович М.Б., Попович И.А. и др. Влияние длительного применения удобрений на характер почвенных процессов в дерновой оподзоленной почве Закарпатья // Агрохимия. 1982. N6. С.78-82.

Дикарев В.Г., Поддубный H.H. Минералогический состав подзолистых и черноземных почв разной степени окультуренности // Изв. ТСХА. 1969. Вып.2. С.107-120.

Дмитриев В.В. Математическая статистика в почвоведении.М.:Изд-во Моск. ун-та. 1997. С.20-187.

Добровольский Г.В. Почвы СССР.М.1979.С.131.

Докучаев В.В. Избр. соч. Сельхозгиз, М.,1954.С.92-140.

Дубянский A.A. Геология и подземные воды Курской и Орловской областей. Т. 1. - Воронеж, 1948.С.109.

Зверева Т.С. О процессах преобразования минеральной части поддубиц и их генезисе/'/Науч. труды "Минералы почв: генезис, география, значение в плодородии и экологии". М. .-Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева, 1996.

Зверева Т.е., Афонина Т.Л. О преобразовании вермикулита при окультуривании // Бюлл. Поче. ин-та им. В.В.Докучаева. Вып.12. М.1976. С.71-76.

Золотарева E.H., Демкина Т.е., Мироненко Л.М. Изменение гумусного сос-

тояния черноземов и дерново-подзолистых почв при длительном сельскохозяйственном использовании //Сб. науч. тр. "Естественная и антропогенная эволюция почв". Пущино. 1988. С.127-134.

Зонн C.B.., Кузьмина Е.А. Влияние хвойных и лиственных пород на физь ческие свойства и водный режим выщелоченных черноземов. Труды лаборатории почвоведения (АН СССР), т. 1. 1960. С. 145-201.

Иванов В.В. Минералы крупных фракций в профиле суглинистых подзолистых почв Нечерноземья. "Почвоведение", N3, 1988.С.71-74.

Иванов Д.Ю, Гетерогенность химического и минералогического составов суглинистых дифференцированных почв Нечерноземья. Автореф. канд. геогр. наук. М. 1990. 23 С.

Караваева H.A. Типы эволюции основных групп пахотных таежно-лесных почв русской равнины // Проблемы почвоведения. Советские почвоведы к XIX Междунар. съезду почвоведов (Токио, 1990). М.1990. С.135-143.

Карандеев Г.И. Краткое физико-географическое описание Орловской области. - Информационное письмо /Управление гидрометеорологической службы центрально-черноземных областей Главного управления гидрометеорологической службы СССР/, N 11, 1960, с. 24-31.

Качинский H.A. Механический и микроагрегатный состав почвы, методы его изучения. М.: Изд-во АН СССР. 1958. 191 с.

Классификация и диагностика почв СССР.М.: Колос,1977.С.223.

Климатические ресурсы Центрально-черноземных, Брянской и Орловской областей. Справочники. Л., Гидрометеоиздат, 1978. 116 с,

Ковда В.А. Почвенный покров, его улучшение, использование и охрана. М. : Наука. 1981. 182 с.

Ковда В.А. Сохранить и рационально использовать черноземы СССР. Пущино. 1983.С.24-37.

Козловский Ф.И. Агрогенная эволюция почв степей и ее экологическая интерпретация // Изд. АН СССР. Сер. геогр. 1987. N1. С.14-32.

Коковина Т.П. Водный режим черноземов//В кн.¡Русский чернозем.100 лет после Докучаева.М.: Наука.1983.С.50-68.

Колтакова П.С. К вопросу о плодородии северных черноземов. Орел, 1976.С.12-67.

Кудрявцев Н. Геологический очерк Орловской и Курской губерний. /Материалы для геологии России, т. 15. Спб., 1972.С.22-93.

Кузнецов Н.П., Малиновский A.A. Влияние агрохимических свойств черноземов на эффективность удобрений // Сб. науч. тр. Вост.-Казахст. с.-х. опытн. станции. 1981. Т.9. С.95-134.

Лабинец В.M. О растворяющем действии воды на минералы почвы и их гранулометрические фракции. - В кн.: Органо-минеральные вещества почв Нечерноземной зоны. Науч. труды почвенного ин-та.М.,1977.0.89-107.

Лебедева И.И., Тонконогов Т.А. Некоторые аспекты антропогенной эволюции лесных степных почв Европейской территории Союза // Сб. науч. тр. "Естественная и антропогенная эволюция почв". Пущино. 1988. С.123-127.

Лебедева И.И., Панкова Е.И., Тонконогов В.Д., Шапиро М.Б. Общие и региональные аспекты антропогенной эволюции почвенного покрова СССР//С6. науч.тр."Генезис, антропогенная эволюция и рациональное использование почв". М., 1989. С.З -10.

Лебедянцев А.Н. Потребность северных черноземов в фосфоре и залежи русских фосфоритов, как источник ее удовлетворения. Новосиль, 1917. 23 с.

Лепорский O.P. Преобразование первичных минералов в подзолистых почвах. Автореф.канд.дис. М., 1990. С.9-19.

Медведев В.В. Оптимизация агрохимических свойств черноземов. М.: Аг-ропромиздат. 1988. 159 с.

Митин В.Г. Опыт использования хвойных древесных пород для создания ло-щинно-балочных насаждений в Моховском лесхозе Орловской области. В кн.: Труды Брянского лесохозяйственного института. T. V. Брянск, 1951. С. 153-174.

Митин В.Г. Опыт использования хвойных пород для создания лощинно-ба-лочных насаждений в Центральной лесостепи. Автореферат диссертации на соискание уч. степени кандидата с./х наук. Л., 1954.21 с.

Мотяшов М.Б. Видовой состав первичных минералов в профиле суглинистых дерново-подзолистых и серых лесных почв Русской равнины на покровных суглинках.//Материалы научно-практической конференции ОГСХА. -Орел, 1995. С. 67-69.

Мотяшов М.Б., Хитров Н.Б., Чижикова Н.П, Закономерности изменения реакции среды выщелоченных черноземов на длительных стационарных опытах с внесением органических и минеральных удобрений//Материалы Всероссийской конференции "Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения". М. 1998. С.120-121.

Муха В.Д. Основные характеристики культурной эволюции почв // Сб. науч. тр. "Естественная и антропогенная эволюция почв". Пущино. 1988. С.100-107.

Назаренко И.И., Куцыкович М.Б., Филон В.И. Изменение минералогического

и химического составов дерново-подзолистых почв Предкарпатья при с/х использовании/УПочвоведение.1985.N10.С.116-125.

Научные отчеты Орловского НИИСХ (б. Орловской ОСХОС им. Лисицина, б. Шатиловской опытной станции) за 1899-1994 гг.

Небытов В.Г. Мелиоративное влияние лесоразведения на плодородие почв //Земледелие.1996.,N З.С.6-7.

Никитин Б.А. Эволюция дерново-подзолистых, серых лесных и черноземных почв при земледельческом использовании // Сб. науч. тр. "Естественная и антропогенная эволюция почв". Пущино. 1988. С.116-123.

Панов Н.П., Байбеков Р.Ф. Влияние длительного применения удобрений на минералогический состав илистых фракций дерново-подзолистых почв. Деп. N 202 ВС-85. Мин-во сельского хоз-ва СССР. С-х. академия им. К.А. Тимирязева. М. 1985. 11 с.

Писарева С.А. Плодородие разновидностей почвенного покрова опытного поля Шатиловской областной с/х опытной станции.//Труды Шатиловской областной сельско-хозяйственной опытной станции. Серия 1., Выпуск 6.- Орел, "1929, С. 5- 34.

Плакхина Д.М. Минералогический состав песчаных почв юга лесной зоны Европейской части СССР. Диссертация на соискание ученой степени кандидата с/х наук.1987.С.294.

Почвенная карта Орловской области (пояснительный текст). Масштаб 1:1,6 млн.Орел.:Гипрозем,1988.

Прокошев В.В., Чижикова Н.П., Градусов Б.П., Бордукова С.С. Минеральный состав и структурные особенности минералов дерново-подзолистых почв и их изменение под влиянием калийных удобрений //Агрохимия '1979, N11 стр. 32-37

Прянишников Д.Н. Избранные сочинения Т.1. М.: изд-во АН СССР 1952, стр. 630.

Прянишников Д.Н. Опыты с калийными минералами (1905 г.). труды. Т.2. М. 1953,стр.575.

Роде A.A. Система методов исследования в почвоведении.Новосибирск,"Наука", 1971. С.

Розанова И.М. Изменение выщелоченных черноземов под влиянием хвойных и широколиственных насаждений. Автореферат диссертации, предоставленный на соискание ученой степени кандидата с.-х. наук. М., 1955, 19 с.

Розанова И.М. Круговорот зольных веществ и изменение физико-химических свойств выщелоченных черноземов под хвойными и широколиственными

насаждениями. - Труды лаборатории лесоведения (АН СССР), т. 1, 1960, с. 5-60.

Романова Н.П. Характеристика свойств и химического состава почв водоразделов центральной части среднерусской возвышенности. - В кн.: ПочЕенно-биогеоценологичес.кие исследования центра русской равнины. М., 1980. Вып. 1. С. 17-31.

Романова Н.П., Чижикова Н.П., Градусов В.П. Минералогический состав фракций < 0,001 мм серых лесных почв и черноземов Центральной части Средне-Русской возвышенности.-Почвоведение, 1982, N3, с.76-82.

Романова Т.А., Тихонов С.А. Прогноз изменений химико-минералогического состава дерново-подзолистых почв (лювисолей) при окультуривании //успехи почвоведения М.: наука 1986 стр. 207-213.

Рубилина Н.Е. Распределение минералов тонкопесчаной и крупнопылеватой фракций в профиле дерново-подзолистых почв. "Почвоведение", N11, 1983.

Сабанин А.Н. Анализы почв и семян.М.,1896.С.17-26.

Савельева М. Почвенный покров земельного участка Шатиловской сельскохозяйственной опытной станции. Опыт детального почвенного картографирования путем большого числа прокопок, распределнных равномерно по площади. С пред. и под руководством, проф. А.Н.Лебедянцева. М.-Л., Сельхозгиз, "Полиграфкнига" в Мск.,1933.47с.

Савельева М.Н., Писарева С.А. Почвенный покров земельного участка Шатиловской сельскохозяйственной опытной станции. "Труды Шатиловской оп. станции", сер.1, хим.лаб.,бып.28, 1933.С.45.

Сапожников П.М. Структурно-гидрофизическая характеристика чернозема выщелоченного при длительном применении органических и фосфорных удобрений.// Плодородие почв при интенсивном земледелии: Науч.тр. Почв, ин-та им. В.В.Докучаева. - М., 1990.С.97-101.

Сапожников n.M., Уткаева В.Ф., Обрукова В.В. Щепотьев В.Н. Структурно-механические и гидрофизические свойства типичного чернозема при применении удобрений//'Почвоведение, 1988.,N10,С. 67-75.

Соколова Т.А. Процессы преобразования глинистого материала в некоторых кислых текстурно-дифференцированных с осветленным горизонтом // Сб. Проблемы почвоведения. Советские почвоведы к XI Междунар. Конг. Почвоведов. М.: Наука, 1982.

Соколова Т.А. Закономерности профильного распределения высокодисперсных минералов в различных типах почв. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1985.- 86с.

Соколова Т.А. Калийное состояние почв, методы его оценки и пути оптимизации. М.: Из-во МГУ 1987 стр. 48.

Соколова Т.А., Лазарев A.B., ПитрюкВ.А., Куйбышева И.П. Пространственное варьирование минералогического и химического составов илистой фракции суглинистых подзолистых почв под лесом. // Сб. Проблемы почвоведения. М.: Наука,1990,С.217-222.

Соколова Т.А., Таргульян В.О. Разрушение и передвижение глинистого материала в дерново-подзолистой почве. // Проблемы почвоведения М.: Наука,1978.С.272-279.

Соколова Т.А., Таргульян В.О., Смирнова Т.Н. Глинистые минералы в подзолистых альфегумусовых почвах и их роль в создании почвенного профиля. // Почвоведение. 1971. N 5, стр. 103-114.

Султанбаев Е.А., Острикова Т.А., Улманов Т.А. Изменение минералогического состава илистых фракций при окультуривании чернозема южного карбонатного//Тез.докл.V111 Всес.съезда почвоведов.т.1.1989.С.176.

Сурин В.К. Теологическое строение и полезные ископаемые Орловской области. Под ред. М.И. Калганова. Орел, КП. изд., I960.

Таргульян В.О. Почвообразование и выветривание в холодных и гумидных областях. М., 1971, С.35-59.

Таргульян В.О., Соколова Т.А. Химико-минералогические исследования альфегумус-ового подзола и подбура горной тундры полярного Урала.// Почвообразование и выветривание в гумидных ландшафтах. М.: Наука. 1977.С.12-35.

Таргульян В.О., Соколова Т.А., Бирина А.Г., Куликов A.B., Целищева Л.К. Организация, состав и генезис дерново-палевоподзолистой почвы на покровных суглинках. Аналитическое исследование.М.:Изд-во Мин-ва культуры СССР. 1974. 110 с.

Тихоненко Д.Г., Коваливнич П.Г., Сулименко Е.В. Минералогический состав лёгких почв Полесья УССР. // Сб. Плодородие почв и эффективность удобрений. Труды ХСХИ.1980 т.273.С.79-84.

Ткаченко М.Е. О роли леса в почвообразовании. "Изв. Лесного ин-та", XVIII, СПб.,1908.С.1-19.

Травникова Л.С., Шаймухаметов М.Ш., Титова H.A. Оценка параметров гумусового состояния дерново-подзолистых почв на основе закономерностей органо-минерального взаимодействия. // Науч. Тр. Математические методы и ЭВМ на службе почвенных прогнозов.М.1988.стр.8-13.

Тюрин И.В. Почвы лесостепи. В кн.: "Почвы СССР", т.1, изд. АН СССР,М.,-Л., 1939.С.89-97.

Филон И. И. Влияние длительного применения удобрений и орошения на минералогический состав чернозема типичного левобережной лесостепи УССР//Тез.докл.VIIIсъезда ВОП.т.1.1989.С.177.

Фрейберг И.К. Краткий отчет о почвенных исследованиях Новосильского уезда. Тульское губ. земство,44 очередное засед. Сессия,1908.С.37.

Хлыстовский А.Д., Чижикова Н.П., Градусов Б.П., Корнеенко Е.Ф. Влияние различных доз удобрений на пептизируемость илистой фракции и ее менералогический состав в дерного-подзолистой тяжелосуглинестой почве //Агрохимия.1988.N3.С.65-68.

Чижиков П.Н. Почвы Шатиловской селекционной станции. Рукопись, Фонды станции, 1940.

Чижикова Н.П. Минералогический состав высокодирсперной части черноземов центральной фации //Науч. Докл. Высш. Школы. Сер. Биол. Науки. МГУ.1968. N6.

Чижикова Н.П. Минералогический состав илистых фракций черноземов //Сб. Черноземы СССР. Т.1. М.г Колос. 1Р74. Стр. 173-186.

Чижикова Н.П. Изменение минеральной компоненты черноземов при их сельскохозяйственном возделывании //Сб. Почва и почвенный покров лесной и лесостепной зон СССР и их рациональное использование. М. 1984. Стр. 178-185.

Чижикова Н.П. Изменение минералогического состава илистых фракций и их подвижности в дерново-подзолистых почвах под влиянием вносимых удобрений. Научн. трудьГ'Минералогический состав и микростроение почв в решении вопросов генезиса и плодородия."М.,1990.С.16-39.

Чижикова Н.П. Генетическое знание различных подфракций илистого вещества почв Русской равнины //Сб.Проблемы почвоведения. Советские почвоведы к 14 Междун ар. конгр.почвоведов М.,Наука,1990.С.223-231.

Чижикова Н.П. Изменение состава и свойств тонкодисперсных минералов дерново-подзолистых почв под влиянием удобрений. Вестн.с.-х.наук. 1990.N7.С.128-131.

Чижикова Н.П. Изменение минералогического состава черноземов типичных при орошении. Почвоведение 1991.,N2. С.65-82.

Чижикова Н.П. Преобразование минералогического состава почв в процессе агрогенеза.//Дисс. на соиск. уч. степ, д-ра с/х наук, М.,1992. Стр.692.

Чижикова Н.П., Градусов Б.П., Травникова Л.С. Особенности профилей глинистого материала почв Барабинской лесостепи в связи с их эволюцией //Науч. Докл. Высш. Школы. Биол. Науки. 1973. N8.

Чижикова Н.П., Градусов Б.П., Травникова Л.С. Минералогический состав илистого материала почв //Сб. Структура, функционирование и эволюция системы биогеоценозов Барабы. Т.1. 1974. Стр. 153-183.

Чижикова Н.П., Дайненко Е.К. Распределение глинистых минералов фракции менее 0.001 мм по профилю черноземов Ямской степи //Почвоведение. 1978. N2. Стр. 78-88.

Чижикова Н.П., Кузнецов Н.П. Минералогический состав, структурные особенности глинистых минералов илистых и пылеватых фракций черноземов Юго-Западного Алтая/'/Науч.основы земледелия Восточного Казахстана. Изд-во Кайнар.1984.С.93-103.

Чижикова Н.П., Липкина И.Г., Градусов Б.П. Экологическая петрография и минералогия почв // Сб.проблемы почвоведения в Сибири.Новосибирск: Наука, 1990.С.13-34.

Чижикова Н.П., Сапожников П.Н., Иванов Д.Ю. Влияние удобрений и пара на тонкодисперсную часть черноземов. // Почвоведение. 1992. N 12, стр. 93-106.

Шишов Л.Л., Булгаков Д.С., Дурманов Д.С., Фрид А.С. Моделирование плодородия почв //'Сб. Проблемы почвоведения. 1990. Стр. 121-128.

Шишов Л.Л., Градусов Д.С., Дьяконова К.В. и др. Модели расширенного воспроизводства плодородия почв //Сб. 100 лет генетического почвоведения. М.: Наука. 1986. Стр. 170-177.

Alliani N., Bonifacio Е., Zanini Е. Thermodynamic stability of serpentine weathering products as influenced by acids.//16th World Congress of soil science (Montpellier, France),1998,n:2110.p.457.

Alvarez Gonzalez A.M.,Jimenez Ballesta R., Carral Gonzalez P.,Gutierrez Maroto A. Aluminium distribution and soil acidy in a mediterranean mountans area//16th World Congress of soil science (Montpellier, France),1998,n:2411.p.457.

Augnsto L., Bonnaud P., Ranger J. Impact of forest tree species on soil. An in situ experimental approath; the test-minerals.//16th World Congress of soil science (Montpellier, France).1998.n:0225. p.457.

Boyle J.R., Voigh K., Sawhriey B.L. Chemical weatering of biotite by organic acids. Soil.Sci. 1974, 117, N 1, pp. 42-45.

Brindley G.W. Crystal Structures of Clay Minerals and their X-ray indent ification.//'Mineralogical Society Monograph No.5,London. 1980. p. 47-62.

Biscaye P.E. Distinction between kaolinite and chlorite in recent se-

diments by X-ray difraction//Amer. Mineralogist.1964.v.49, N 9/10. p.1281-1289.

Chigikova N. P. Transformation stages in the mineralogical composicion of clayey fraction and its organization on in soils of steppedry, steppe zone cleie to irrigation //Genesis and control of fertility of salt -affected soils. Moscow.1991.p.134-138.

De Coriinck F, Van Ranst E.,Vanmechelen L. Acid atmospheric pollution, buffer capacity and Al saturation of forest soils in Flanders (Belgium)//16tlT World Congress of soil science (Montpellier, France),1998,n:159.p.458.

Fey M., Nowiki T., Gubevu J. Alteration of mineral stability and buffering by acidification in some African ferrallitic soils.// 16th World Congress of soil science (Montpellier, France),1998, n:468.p.458.

Gillot F., Raisanen M., Righi D, Elsass F. Mineralogical transformation of smectites in acidic soil.//16th World Congress of soil science (Montpellier, France),1998,n:140.p.459

Hinkley D.C. Clays end Clay Min. Pr. 2d Nat. Conf., Perg. Press,1963.

Istock J.D. Harvard M.E. Influence of soil moisture on smectite formation in soils derived from serpentinite. Soil Sci.Soc.Am.J.46, 1982.p.1106-1108.

Kennedy F., Rowell D., Singh B., Moffat A, The use of soil mineral weathering rates in the calculation of critical loads of sulphur deposition using the Simple Mass Balanse equation.//16th World Congress of soil science (Montpellier, France),1998,n:927.p.459.

Kodama H., Schnitzer M. Dissolution of chlorite minerals by fulvic acid. Can. J. Soil Sci., 53, 1972, pp. 240-243

Karathanasis A.D. Mineralogical variability within clayey soil control and family mineralogy placement. Soil Sci. Soo. Amer. J., 1985, v.49, N3, p.691-695.

Malquori A., Ristori G., Vedrich V. Biologishe Verwitterung von Kaliumsilikaten. 1. Biot.it. Kali - Briefe Fachgeb. 3, 1975, 51, N 3, pp. 1-7.

Matzner E., D. Murach. Soil changes indused by air pollutant deposition and their implication for forests in Central Europe. Water, Air and Soil Pollution, 85:1996.p.63-76.

Motyashov M.B. Effect of application phosphorus fertilizers in combination with organic and oats on grey forest soi 1.//'Abstracts

annual symposium Physical-chemical basis of plant Phisiology. 5-7 February, 1996, Penza., Pushchino. 1996. p.138.

Qiu R., Wu Q., Zhang Y. Relations of Soil Solid Components with Soil Sensivity to Acid Deposition//16th World Congress of soil science (Montpellier, France),1998,n:26.p.460.

Raisanen M.L. The significance of clays in controlling the mobility of al in acidic podzols.//16th World Congress of soil science (Mont-pe11i er, France),1998,n:914.p.460.

Reynolds R.C. Interstratified clay systems: calculation of the total j one-dimensional diffraction function. Amer. Mineralogist, v.62, N 5-6, 1967.

Reynolds R.C. The effect of particle size an apparent lattuc spacings. Acta Cryst. 1968, N24, p.319-320.

Rhoades J.D., Krueger D.B. Extraction of cations from silicate minerals during the determination of exchangeable cations in soils. Soil Science of America, v. 32, N 4, 1968, pp. 488-493.

Ross G.J., Rich C.Y. Effect of oxidation and reduction on potassium exscharige of biotite. Clays and Clay Minerals, 1974, 22, N 4, p. 355-360.

Ulrich B. Natural and anthropogenic components of soil acidification. Z. pflanzenernahr Bodenk.149, 1986,p.702-712.

Van Mechelen L., Van Ranst E. Indication of chemical changes European forest soils induced by air pollution.//16th World Congress of soil science (Montpellier, France), 1998,n.158.p.462.

Van Ranst. E., Van Mechelen L., Groenemans R. Assessing the sensitivity to acidification of forest soils in Europe//16th World Congress of soil science (Montpellier, France),1998,n:160.p.462.

Vries W, E.E.J.M.Leeters. Effects of acid deposition on 150 forest stands in the Netherlands. Chemical composition Of thehumus layer, miniral soil and soil solution. Report 69.1. Winand Staring Centre, Wageningen.1995.p.27-48.

Wilson M.J. Acid deposition,critical loads and soil minerals: a historical review with some cautionary comments//16th World Congress of soil science (Montpellier, France),1998,n:8024.p.455.

Yoder H.S., Eugster H.P. Phlogopite synthesis, Geochim.et Cosmochim. Acta.,N6,1954.p.157-185.

Yoder H.S., Eugster H.P. Synthetic and natural muscovites, Geochim.et Cosmochim.Acta.,N8,1955.p.225-280.