Географічний аналіз інтенсивності ґрунтоутворення в агроландшафтах Криму для потреб їх протиерозійного облаштування - Автореферат

Раціональне землекористування в агроландшафтах можливе тільки за умов, коли втрати ґрунту від ерозії будуть компенсуватися ґрунтоутворенням, темп якого у більшості випадків ототожнюється з поняттям "допустимої норми ерозії". Найбільш інтенсивно процеси водної ерозії розвиваються в гірському і передгірському Криму, де середні щорічні втрати ґрунту сягають 20 т/га. Показники допустимої величини (норми) ерозії, визначені з урахуванням темпів ґрунтоутворення, на наш погляд, є найобґрунтованішими, тому що дають можливість повністю оцінити вплив природних умов і господарської діяльності на ерозійну ситуацію. Предметом дослідження виступають такі параметри стану ґрунтів, як гумусовий горизонт та його властивості, вміст гумусу, енергетичні затрати на ґрунтоутворення, допустимі норми ерозії для ґрунтів Криму, протиерозійне облаштування агроландшафтів в регіоні. запропонованні та обґрунтованні математичні моделі швидкостей утворення гумусового горизонту (допустимих норм ерозії), які враховують сучасні умови ґрунтоутворення в Криму у тому числі мікрокліматичні особливості ступіню еродованості ґрунту, а також характер господарського використання агроландшафтів.Аналіз існуючих підходів до визначення допустимих норм ерозії показує, що найобґрунтованішими рекомендаціями щодо визначення цих показників необхідно вважати ті, які спираються на швидкості формування гумусного горизонту. Для чорноземів південних, темно-каштанових ґрунтів, що сформовані на лесах, лесоподібних глинах і жовто-бурих лесоподібних глинах, гранична потужність гумусового горизонту дорівнює 619,7 мм, коефіцієнт ? має значення 0,0003; длячорноземів передгірських, чорноземів карбонатних, дерново-карбонатних ґрунтів, сформованих на елювії і делювії щільних, переважно карбонатних порід, відповідно - 607,3 мм, та 0,0003; для бурих гірсько-лісових ґрунтів, сформованих на елювії і делювії щільних гірських порід - 738,8 мм, та 0,0003; для коричневих ґрунтів, сформованих тільки на елювії і делювії щільних гірських порід - 364,6 мм та 0,0007. У пятому розділі досліджується зміна запасів гумусу й інших фізико-хімічних і хімічних властивостей ґрунтів у часі. В якості максимальних запасів гумусу і потужності гумусового горизонту для різних ґрунтів приймалися літературні дані і розрахункові значення граничної потужності гумусового горизонту. Потім у фазі швидкого росту гумусного горизонту (100-1500 років) темп гумусоутворення практично пропорційний швидкості формування гумусового горизонту (Н) і, нарешті, у фазі ґрунтового клімаксу (> 1500 років) швидкості як гумусоутворення, так і формування ґрунтового профілю різко зменшуються.Проведеними дослідженнями встановлено: що процесами прискореної (антропогенної) ерозії ґрунтів у Криму уражено 1117,2 тис га (63% площі всіх агроландшафтів). Виконаними дослідженнями переконливо доведено, що оптимізація землекористування можлива лише на основі підтримки позитивного або нульового балансу між швидкостями утворення гумусового горизонту (допустимими нормами ерозії) і темпами ерозії. Встановлено, що при кількісній оцінці швидкостей ґрунтоутворення найточніші результати дає метод, заснований на оцінці темпу формування гумусового горизонту (Н Нр). Кількісні показники зміни потужності гумусового горизонту в часі, отримані у ході польових досліджень, для чотирьох виділених рядів ґрунтів Криму показують, що при апроксимації інформації про потужність гумусового горизонту експонентною кривою найбільш високі темпи ґрунтоутворення спостерігаються на перших етапах формування профілю, а через 1000-2500 років його швидкість різко зменшується. Встановлено, що запаси гумусу в горизонтах Н Нр на початку ґрунтоутворення зростають, пропорційно збільшенню потужності гумусового горизонту.

Основний зміст роботи

1. Наукові дослідження проведенні із застосуванням наступних методів: порівняльно-географічного, порівняльно-історичного, археологічного, генетико-еволюційного, картографічного методів та методів математичного моделювання процесів ґрунтоутворення.

2. Проведеними дослідженнями встановлено: що процесами прискореної (антропогенної) ерозії ґрунтів у Криму уражено 1117,2 тис га (63% площі всіх агроландшафтів). З них 823,2 тис га (74%) є орними землями. Коефіцієнт еродованості сільськогосподарських угідь змінюється в межах від 0,2 в степових районах до 0,5 в передгірському та гірському Криму;

3. Виконаними дослідженнями переконливо доведено, що оптимізація землекористування можлива лише на основі підтримки позитивного або нульового балансу між швидкостями утворення гумусового горизонту (допустимими нормами ерозії) і темпами ерозії.

4. Встановлено, що при кількісній оцінці швидкостей ґрунтоутворення найточніші результати дає метод, заснований на оцінці темпу формування гумусового горизонту (Н Нр). Результати проведених ґрунтово-хронологічних досліджень дали змогу моделювати за принципом аналогії ґрунтоутворення еродованих ґрунтів у сучасних агроландшафтах.

5. Кількісні показники зміни потужності гумусового горизонту в часі, отримані у ході польових досліджень, для чотирьох виділених рядів ґрунтів Криму показують, що при апроксимації інформації про потужність гумусового горизонту експонентною кривою найбільш високі темпи ґрунтоутворення спостерігаються на перших етапах формування профілю, а через 1000-2500 років його швидкість різко зменшується. Повнопрофільний ґрунт з типовими морфологічними характеристиками, формується вже через 1000 років.

6. Встановлено, що запаси гумусу в горизонтах Н Нр на початку ґрунтоутворення зростають, пропорційно збільшенню потужності гумусового горизонту. Однак на перших етапах утворення профілю (до 100 років) запаси гумусу в чотирьох рядах ґрунтів Криму непропорційно великі, що повязано з наявністю підвищеного вмісту органічної речовини у вихідній породі.

7. Обґрунтовані нами математичні моделі зміни потужності гумусового горизонту дали змогу одержати залежності для оцінки швидкостей утворення горизонтів H Hp. Для урахування впливу експозиції і крутизни схилу на процес ґрунтоутворення рекомендовані відповідні поправки, які адекватні змінам енергетичних затрат на ґрунтоутворення.

8. Складена карта показника енергетичних затрат на ґрунтоутворення, для Кримського півострова, що дало змогу виявити певні географічні закономірності поширення цього показника на території Кримського півострова. Встановлено, що його максимальні значення спостерігаються в передгірських районах, а також на південному узбережжі Криму (Q>1200 МДЖ/см 2 у рік). Мінімальні значення приуроченні до найбільш посушливих районів північної частини Криму та окремих частинах Керченського півострова, а також до крайніх південно-східних і крайніх південно-західних районів узбережжя Криму (Q< 1000 МДЖ/см 2 у рік). Такий розподіл пояснюється впливом зонально-азонального розподілу опадів, температури повітря, надходження сонячної радіації та повязаною з цими чинниками біопродуктивністю ґрунтів.

9. Виконані на основі запропонованих нами моделей ґрунтоутворення розрахунки показують, що за інших рівних умов у посушливих районах з темно-каштановими ґрунтами і чорноземами південними, вищі швидкості утворення гумусного горизонту 0,8-2,1 т/га спостерігаються на еродованих ґрунтах вологішої північної експозиції. У передгірських і гірських районах і на південному узбережжі Криму, де випадає значна кількість опадів, обмежуючим фактором ґрунтоутворення виступає кількість сонячної радіації, тому найбільші швидкості утворення гумусного горизонту спостерігаються на схилах південної експозиції 1,0-2,6 т/га. Найбільш рельєфно ці закономірності виявляються на крутих схилах.

10. На підставі запропонованого нами таблично-графічного алгоритму розрахунку швидкостей утворення гумусового горизонту (допустимих норм ерозії) і методики картографування цього показника та переходу від отриманих значень до умов сучасних схилових агроландшафтів, можна оцінити допустимі норми ерозії практично для будь-якого агроландшафту Криму.

11. Розрахунки величини допустимих норм ерозії на конкретних ділянках схилу показали, що вони становлять 0,1-0,2 т/га, що є набагато нижче сучасних темпів ерозії ґрунтів від 7,2 до 40 т/га і свідчить про прискорену деградацію ґрунтового покриву в Криму та високий ризик втрати родючості і втрати ними своєї природної біопродуктивності.

12. Для виходу з кризової ситуації нами запропонована система ґрунтозахисних заходів, яка охоплює: зміну сівооборотів на ерозійно небезпечних ділянках в бік посилення участі багаторічних трав та зрошення.

1. Бизов О.О., Лісецький Ф. М., Єргіна О. І. Вплив тривалого сільскогосподарського використання земель на ландшафти сухого Степу Причорноморя. Сучасні географічні проблеми Української РСР: Тези доповідей VI зїзду географічного товариства УРСР. - Київ, 1990. - С. 289-290 (внесок автора становить 30%).

2. Ергина Е.И. Формирование гумусового горизонта почв Южного Берега Крыма // Культура Народов Причерноморья. - 1999. - № 6. - С. 44-49.

3. Ергина Е.И. Оценка скорости формирования почв южнобережной части Горного Крыма / Генеза, географія та екологія ґрунтів: Збірник наукових праць Міжнародної конференції. - Львів, 1999. - С. 118-120.

4. Ергина Е.И. Модель развития почв во времени // Культура Народов Причерноморья. - 2001 - №17. - С. 18-22.

5. Ергина Е. И Исследование интенсивности процесса почвообразования в Крыму // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадського. Серия "География". - Т.14. - № 1(2001). - С. 47-52.

6. Ергина Е. И Историко-географические исследования в Крыму / Материалы II Международной научной конференции. - Санкт-Петербург, 2002. - С. 95-96.

7. Чорний С.Г., Єргіна О. І. Методика визначення допустимих норм ерозії для агроландшафтів Криму // Збірник наукових праць "Фальцфейновські читання". - Херсон, 2003. - С. 371-375 (внесок автора становить 50%).

Размещено на .ru