Взаимосвязь климатических параметров с ареалами распространения почвенных генетических горизонтов равнинной территории России тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.13, кандидат биологических наук Неданчук, Инна Михайловна

• Неданчук, Инна Михайловна
• кандидат биологических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Неданчук, Инна Михайловна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ФАКТОРЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ И ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ

ГЕОГРАФИЧЕСКОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОЧВ (обзор литературы)

1.1.Факторы почвообразования.

1.2. Климат как фактор почвообразования.

1.2.1. Температурный режим почв.

1.2.2. Режим влажности почв

1.2.3. Совокупное влияние тепла и влаги на формирование почв.

1.3. Методы исследования почвенно-географических закономерностей.

1.3.1. Сравнительно-экологический подход. Методы учета влияния факторов почвообразования на почвенный покров.

1.3.2. Методы количественного учета влияния климата на почвенный покров.

1.3.3.Методы количественного учета влияния факторов почвообразования на почвенный покров.

1.3.4. Методы ГИС-анализа.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПОЧВЕННЫХ ГОРИЗОНТОВ

3.1. Гумусовые горизонты.

3.2. Элювиальные горизонты.

3.3. Иллювиальные горизонты.

3.4. Метаморфические горизонты.

3.5. Оценка роли климатических параметров в формировании горизонтов.

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПОРОД НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ ГОРИЗОНТОВ В

ПОЛЯХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

ГЛАВА 5. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПОЧВ В ПОЛЯХ КЛИМАТИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ

ВЫВОДЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Взаимосвязь климатических параметров с ареалами распространения почвенных генетических горизонтов равнинной территории России»

Почвообразовательный процесс, как и другие природные процессы, представляет собой совокупность взаимосвязанных явлений превращения и передвижения веществ и энергии, протекающих в почвенной толще. Будучи по природе процессом особого рода, он в тоже время является звеном (почвенным звеном) более широкого процесса - круговорота вещества и энергии, протекающего в биосфере. Связь процесса почвообразования с этими более широкими процессами впервые четко сформулировал в 1881 году В.В. Докучаев, он писал, что почвы «. суть поверхностно лежащие минерально-органические образования, которые всегда более или менее заметно окрашены гумусом; эти тела всегда имеют своё собственное происхождение, они всегда и всюду являются результатом совокупной деятельности материнской горной породы, живых и отмерших организмов (как растений, так и животных), климата, возраста страны и рельефа местности.» ((1881), 1949 с.260). Являясь связующим звеном между большим геологическим и малым биологическим круговоротами, почва отражает влияние всех упомянутых Докучаевым параметров, получивших название факторы почвообразования.

В данной работе рассмотрен один из факторов почвообразования — климат. Этот фактор оказывает общее и обширное влияние на формирование почвенного покрова. Под его влиянием образуется общезональное распределение почв по поверхности земли. Но говоря о климате, нельзя рассматривать только этот аспект. Климат является многофункциональным фактором. Это проявляется во влиянии его как на общегеографическое распространение почв, так и на образование непосредственно почвенного профиля. Такое разностороннее влияние позволяет разделить климат на две составляющие — атмосферную и почвенную. Несомненно, что каждая составляющая вносит свой незаменимый вклад в формирование почвы. Так атмосферный климат формирует общегеографическое распространение почвенного покрова, а почвенный климат несет в себе узкую направленность на формирование каждого почвенного профиля в отдельности.

В работе исследовано влияние климата на распространение почвенных генетических горизонтов на равнинной территории России. В этой работе мы попытались в должной степени, детально рассмотреть каждую из составляющих климата, выявить климатические закономерности распространения почвенных горизонтов.

Существенную роль в рассмотрении влияния фактора играет выбор метода. Поскольку климат оказывает общегеографическое и повсеместное влияние на формирование почвенного покрова, одним из всеобъемлющих и полных подходов в его рассмотрении будет картографический метод с применением геоиформационных систем (ГИС).

Цель работы: Установить количественную взаимосвязь между климатическими параметрами и распространением почвенных генетических горизонтов на равнинной территории России.

Задачи работы:

I. Получение исходного массива данных:

1. Подбор климатических параметров.

2. Наделение контуров цифровой почвенной карты масштаба 1:2 500 ООО значениями климатических параметров.

3. Объединение почвенных типов по наличию в них генетических горизонтов и выделение ареалов распространения горизонтов на цифровой почвенной карте.

II. Разработка методов оценки взаимосвязи климатических параметров и распространения почвенных генетических горизонтов на количественном уровне, анализ полученных данных:

4. Расчет общих и характерных диапазонов значений климатических параметров для почвенных горизонтов. Определение характера распространения почвенных горизонтов в полях климатических параметров.

5. Установление количественной взаимосвязи между климатическими параметрами и распространением горизонта.

6. Построение гидротермических полей климатических ареалов горизонтов.

7. Учет влияния почвообразующих пород на распространение почвенных горизонтов в полях климатических параметров.

III. Характеристика распространения почв в полях климатических параметров.

Заключение диссертации по теме «Почвоведение», Неданчук, Инна Михайловна

выводы

1. В ходе исследования взаимосвязи между распространением 12 почвенных горизонтов с 15 параметрами почвенного и атмосферного климата установлено, что из двух климатических параметров, оказывающих влияние на распространение горизонта, определяющим является параметр с более узким диапазоном значений.

2. Рассчитаны количественные значения тесноты связи между распространением почвенных горизонтов и значениями климатических параметров. Выявлено, что наиболее значимыми для формирования горизонтов являются параметры разность осадков и испаряемости, испарение, валовое увлажнение (Ъ составляет до 14,99; 10,60; 10,86, соответственно, при Р=0). В меньшей степени проявился приоритет параметров средние температуры июля, суммы активных температур воздуха, продолжительность периода с активными температурами воздуха и суммы активных температур в почве. Наименьшее влияние на распространение горизонтов оказывает глубина проникновения температур выше 10°С в почву.

3. Показано, что развитие почвенных горизонтов на породах легкого гранулометрического состава продвигает ареалы их распространения в более холодные аридные области, в то время как утяжеление гранулометрического состава пород приводит к смещению ареалов распространения горизонтов в более теплую гумидную область.

4. Выявлено, что горизонты, формирующиеся в профиле почв на тяжелосуглинистых и глинистых почвообразующих породах, имеют более узкий диапазон распространения в поле параметра годовое количество осадков и, следовательно, более чувствительны к его изменению, чем горизонты, формирующиеся в профиле почв на песчаных породах.

5. Подтверждено, что ареалы почвенных горизонтов формируют более широкие экологические поля, чем поля системы горизонтов, т.е. почв. Представлены экологические ниши горизонтов и почв в полях отдельных климатических параметров и гидротермических полях.

6. Показано, что светлогумусовый горизонт, выделяемый в каштановых и палевых почв, в отличие от всех других горизонтов не имеет единого климатического диапазона во всех полях температурных параметров. Это может указывать на неоднородность его морфологических свойств и, как следствие, неправомерность рассмотрения данного горизонта как единого природного тела.

7. Предложены новые методические подходы в области экологии почв. Показано, что предложенный комплекс методов позволяет оценить влияние климатических параметров на состав почвенного покрова, выполнить верификацию генетической логики выделения почвенных горизонтов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Неданчук, Инна Михайловна, 2010 год

1. Александрова JI.H. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации JL: Наука. 1980. 287 с.

2. Алифанов В.М., Гугалинская JI.A., Иванникова JI.A. Гидротермические условия функционирования серых почв: оценка и прогноз // Почвоведение. 2008 №1. С. 83-94.

3. Алифанов В.М., Лошакова H.A. Водный режим серых лесных почв // Почвоведение. 1981. №4. С.58-70.

4. Алпатьев A.M., Трофимова А.И. Исследование потерь атмосферных осадков на просачивание в пахотных почвах. Физика, химия и минералогия почв СССР. Доклады к VIII Международному конгрессу почвоведов. М.: Наука. 1964.

5. Алябина И.О., Герасимова М.И., Урусевская И.С., Таргульян В.О., Шоба С.А., Макеев А.О. Картографическая оценка климата как фактора почвообразования. http://soilinst.msu.rU/publ/8/PPClimate.htm// Доклады по почвоведению. ИП МГУ-РАН. 2002а.

6. Алябина И.О., Моисеев Б.Н., Герасимова М.И., Шоба С.А., Урусевская И.С. Картографическая характеристика биоты как фактора почвообразования. http://soilinst.msu.ru/publ/9/PPBiota.htm // Доклады по почвоведению. ИП МГУ-РАН. 20026.

7. Апарин Б.Ф. Гидрологические поля почвообразования // Почвоведение. 1996. №5. С.650-660.

8. Афанасьва Е.А. Черноземы Средне-Русской возвышенности. М.: Наука. 1966. 214 с.

9. Афанасьев Я.Н. Зональные системы. Горки. 1922. 86 с.

10. Афанасьева Т. В., Василенко В. И., Терешина Т. В., Шеремет Б. В. Почвы СССР / Отв. ред. доктор биолог, наук, проф. Добровольский Г. В., М.: Мысль, 1979. 380 с.

11. Ахтырцев Б. П. Серые лесные почвы Центральной России. Воронеж: Изд-во ВГУ. 1979.

12. Базилевич Н.И. Биологическая продуктивность экосистем Северной Евразии. М.:Наука. 1993. 293 с.

13. Базыкина Г.С. Элементы водного режима и физические свойства дерново-подзолистых почв Московской области под лесом, пашней и залежью // Почвоведение. 2004. №3. С. 343-351.

14. Базыкина Г.С., Скворцова Е.Б., Тонконогов В.Д., Хохлов С.Ф. Влияние составляющих водного баланса и температурного режима на свойства постагрогенных дерново-подзолистых почв Подмосковья // Почвоведение. 2007. №6. С. 685-697.

15. Большаков А.Ф. Водный режим мощных черноземов Средне-Русской возвышенности. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 320 с.

16. Бреслер Э., Манил Б.Л., Акртер Д.Л. Солончаки и солонцы. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 286 с.

17. Будыко М. И.Тепловой баланс земной поверхности. Л. 1956.

18. Будыко М.И. Испарение в естественных условиях. Л.: Гидрометеоиздат. 1948.

19. Буроземообразование и псевдооподзоливание в почвах Русской равнины. М.: Наука. 1974.21.