Заплавне ґрунтотворення і ґрунти заплави р. Західний Буг - Автореферат

Особливості формування ґрунтового покриву і властивості ґрунтів визначаються характером прояву елементарних ґрунтових процесів в заплаві, динамічністю алювіальних та седиментаційних процесів. Займаючи порівняно невелику площу, алювіальні ґрунти заплави ріки Західний Буг, на відміну від зональних ґрунтів, є практично не вивченими з точки зору властивостей і, особливо, ґенези ґрунтів. Вивчення ґенези, складу і властивостей ґрунтів заплави, потенційних можливостей ґрунтового покриву дозволить визначити доцільність їх використання, шляхи підвищення продуктивності сінокосних і пасовищних угідь, оцінити екологічний стан функціонування алювіальних ґрунтів. Наукова новизна отриманих результатів: вперше на території заплави ріки Західний Буг проведено комплексне вивчення алювіальних ґрунтів, зокрема, досліджено ґенезу, склад та властивості ґрунтів, встановлено причини їх карбонатності; на основі детального вивчення ґрунтового покриву прируслової відмілини і прируслового валу запропоновано поділ типу алювіальних дернових ґрунтів на чотири підтипи: дернові примітивні, дернові слаборозвинуті, дернові короткопрофільні та власне дернові; вивчено структуру ґрунтового покриву заплави р. Дисертантом особисто проведено польові та лабораторно-аналітичні дослідження з вивчення морфологічних, фізичних, фізико-хімічних властивостей досліджуваних ґрунтів, та валового хімічного складу ґрунтів.Сучасні алювіальні відклади, на яких формуються досліджувані ґрунти, визначають напрям, характер та швидкість процесів ґрунтотворення; особливості геоморфологічної будови заплави зумовлюють диференціацію ґрунтового покриву за ступенем зволоження та заболочення, розвитком дернового та глейового процесів; від кількості опадів залежить частота і тривалість паводків на річках, які в свою чергу визначають глибину ґрунтових вод, яка впливає на проходження процесів оглеєння, а також інтенсивність надходження алювіальних наносів на поверхню ґрунту; під впливом лучної рослинності в заплаві ріки розвивається дерновий процес ґрунтотворення, який полягає в накопиченні в профілі ґрунтів органічних решток і гумусу, що покращує властивості алювіальних ґрунтів. Сибірцев, розкритикувавши цю теорію, запропонував замість класу „анормальних” ґрунтів виділяти клас ґрунтів „азональних”. Вчений виділив у ньому підкласи „позазаплавних” і „алювіальних” ґрунтів, а у межах останнього - тип заплавних ґрунтів. У класифікації ґрунтів СРСР 1977 року, на основі якої побудовані сучасні проекти класифікацій ґрунтів України, виділяється окрема група алювіальних (заплавних і дельтових) ґрунтів, яка характеризується регулярним (але не обовязково щорічним) затопленням паводковими водами і відкладенням на поверхні ґрунтів свіжих шарів алювію. У вологому, сирому чи мокрому стані гумусові горизонти ґрунтів заплави ріки Західний Буг мають темний до чорного колір (10 YR 5/2 за шкалою Манселла), а при висушуванні в лабораторних умовах забарвлення цих ґрунтів різко змінюється (від чорного до сірого, від темно-до світло сірого).Вперше проведено детальне комплексне дослідження ґенези, морфологічної будови та властивостей алювіальних ґрунтів заплави ріки Західний Буг. Аналіз та узагальнення результатів досліджень дали змогу встановити закономірності поширення цих ґрунтів у різних частинах заплави, а також зміну їх складу і властивостей з віддаленням від русла та вздовж течії ріки. Ґрунтовий покрив заплави ріки Західний Буг формується в результаті генетичного поєднання чинників ґрунтотворення: сучасні алювіальні відклади, на яких формуються досліджувані ґрунти, визначають напрям, характер та швидкість процесів ґрунтотворення; особливості геоморфологічної будови заплави зумовлюють диференціацію ґрунтового покриву за ступенем зволоження та заболочення, розвитком дернового та глейового процесів; від кількості опадів залежить частота і тривалість паводків на річках, які в свою чергу визначають глибину ґрунтових вод, яка впливає на проходження процесів оглеєння, а також інтенсивність надходження алювіальних наносів на поверхню ґрунту; під впливом лучної рослинності в заплаві ріки розвивається дерновий процес ґрунтотворення, який полягає в накопиченні в профілі ґрунтів органічних решток і гумусу, що покращує властивості алювіальних ґрунтів. Аналіз історико-географічних досліджень алювіальних ґрунтів показав, що формування заплавних ґрунтів характеризується специфічними особливостями, а наявність різних поглядів і думок стосовно питання ґенези, складу, властивостей та використання алювіальних ґрунтів свідчить про проблематичність їх вивчення. Формування структури ґрунтового покриву заплави ріки Західний Буг відбувається здебільшого під впливом геоморфологічного чинника (висоти окремих частин заплави над рівнем ріки) та віддаленості від русла.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

1. Вперше проведено детальне комплексне дослідження ґенези, морфологічної будови та властивостей алювіальних ґрунтів заплави ріки Західний Буг. Аналіз та узагальнення результатів досліджень дали змогу встановити закономірності поширення цих ґрунтів у різних частинах заплави, а також зміну їх складу і властивостей з віддаленням від русла та вздовж течії ріки.

2. Ґрунтовий покрив заплави ріки Західний Буг формується в результаті генетичного поєднання чинників ґрунтотворення: сучасні алювіальні відклади, на яких формуються досліджувані ґрунти, визначають напрям, характер та швидкість процесів ґрунтотворення; особливості геоморфологічної будови заплави зумовлюють диференціацію ґрунтового покриву за ступенем зволоження та заболочення, розвитком дернового та глейового процесів; від кількості опадів залежить частота і тривалість паводків на річках, які в свою чергу визначають глибину ґрунтових вод, яка впливає на проходження процесів оглеєння, а також інтенсивність надходження алювіальних наносів на поверхню ґрунту; під впливом лучної рослинності в заплаві ріки розвивається дерновий процес ґрунтотворення, який полягає в накопиченні в профілі ґрунтів органічних решток і гумусу, що покращує властивості алювіальних ґрунтів.

3. Аналіз історико-географічних досліджень алювіальних ґрунтів показав, що формування заплавних ґрунтів характеризується специфічними особливостями, а наявність різних поглядів і думок стосовно питання ґенези, складу, властивостей та використання алювіальних ґрунтів свідчить про проблематичність їх вивчення.

Формування структури ґрунтового покриву заплави ріки Західний Буг відбувається здебільшого під впливом геоморфологічного чинника (висоти окремих частин заплави над рівнем ріки) та віддаленості від русла. Найпоширенішими формами ґрунтових комбінацій є смугасто-лінзоподібні поєднання-мозаїки. У ґрунтовому покриві заплави переважають типи алювіальних дернових (37 %), лучних (54 %) та болотних ґрунтів (8 %), які відрізняються на підтиповому та нижчих таксономічних рівнях.

4. Встановлено причини карбонатності досліджуваних ґрунтів: 1) верхньо-крейдові корінні карбонатні породи, які в результаті впливу глибинної річкової ерозії русла ріки вимиваються, а продукти руйнування транспортуються вниз за течією і під час повеней та паводків відкладаються у межах заплави; 2) наявність у воді уламків молюсків, мушель, які також при розливі ріки акумулюються в профілі ґрунтів.

5. За особливостями морфологічної будови профілю досліджувані ґрунти належать до недиференційованого типу з розподілом на горизонти: Н-Нр-Р. Забарвлення ґрунтів змінюється у напрямку від русла ріки до тераси від світло-сірого і жовтуватого в алювіальних дернових ґрунтах, які формуються у прирусловій частині заплави, до темно-сірого в алювіальних болотних ґрунтах притерасної частини заплави. З віддаленістю від русла ріки підвищується рівень ґрунтових вод, що призводить до інтенсифікації процесу оглеєння.

6. Досліджувані ґрунти є надзвичайно різноманітні за гранулометричним складом - від піщаних дернових примітивних та слаборозвинутих ґрунтів до важкосуглинкових лучних, лучно-болотних і болотних ґрунтів. Навіть у межах одного ґрунтового профілю можуть поєднуватись піщані, легко-, середньо- та важкосуглинкові прошарки, що є типовим явищем для заплавних ґрунтів. У напрямку від русла ріки до надзаплавної тераси відбувається поважчання гранулометричного складу (від супіщаного до важкосуглинкового). Проте такої закономірності до зміни гранулометричного складу в ґрунтах вздовж течії ріки не спостерігається. Досліджувані ґрунти характеризуються добре вираженою мікроагрегованістю. Мікроструктура відзначається значною міцністю, особливо в перехідних горизонтах. Структурно-агрегатний стан алювіальних ґрунтів заплави ріки Західний Буг, який в більшості досліджуваних ґрунтів є задовільним, погіршується у напрямку від русла до надзаплавної тераси, проте зростає водостійкість структурних агрегатів. Встановлено незначне погіршення структурного стану в алювіальних ґрунтах, сформованих у заплаві на Малому Поліссі, а також дещо нижчу водостійкість структурних агрегатів алювіальних ґрунтів, сформованих у межах Гологоро-Кременецького горбогіря. Для цих ґрунтів характерне поступове зростання щільності твердої фази вниз по профілю. Деяке зменшення показників щільності твердої фази характерне для ґрунтів заплави у межах Малого Полісся. Показники щільності будови мають тенденцію до зменшення у напрямку від русла ріки до надзаплавної тераси. В алювіальних ґрунтах спостерігається зменшення шпарового простору вниз по профілю. Відзначено збільшення аерації ґрунтів заплави у межах Гологоро-Кременецького горбогіря.

7. Дослідження хімічних і фізико-хімічних властивостей алювіальних ґрунтів заплави ріки Західний Буг засвідчили: а) широку амплітуду значень вмісту гумусу в гумусових горизонтах - від дуже низького в алювіальних дернових примітивних і слаборозвинутих ґрунтів прируслової відмілини до високого в алювіальних лучних, лучно-болотних і болотних ґрунтів центральної та притерасної частини заплави. В досліджуваних ґрунтах не спостерігається закономірності до збільшення чи зменшення вмісту гумусу вздовж течії ріки. Особливістю фракційно-групового складу гумусу алювіальних ґрунтів заплави ріки Західний Буг є високий вміст гуміну (44-67 %). Встановлено, що для даних ґрунтів такі його значення є характерними і цілком виправданими;

б) ємність вбирання алювіальних ґрунтів характеризуються великими амплітудами значень. Присутність супіщаних прошарків в досліджуваних ґрунтах не дозволила нам встановити закономірності до збільшення чи зменшення показників ємності вбирання з глибиною;

в) карбонатність алювіальних ґрунтів заплави ріки Західний Буг зростає у напрямку від русла до надзаплавної тераси, що, на нашу думку, є закономірним явищем, оскільки свіжовідкладені алювіальні наноси, які акумулюються в прирусловій частині заплави, не встигають розкладатись під дією ґрунтотворного процесу, а в центральній і притерасній частині заплави, де швидкість відкладання алювію є меншою, а інтенсивність ґрунтотворного процесу є вищою, карбонатні уламки органічного та неорганічного походження активно розкладаються до простих сполук, а вивільнений в процесі хімічних реакцій Кальцій акумулюється в профілі ґрунтів. В досліджуваних ґрунтах не спостерігається закономірності до збільшення чи зменшення вмісту карбонатів вздовж течії ріки;

г) досліджувані ґрунти характеризуються від слабко- до сильнолужної реакцією ґрунтового розчину. Значення РН водної витяжки в більшості досліджуваних ґрунтів зростають вниз по профілю. У географічному вимірі, найвищою лужністю характеризуються алювіальні ґрунти, які розвиваються в заплаві на Гологоро-Кременецькій та Малополіській частинах території досліджень, а найнижчою - на території Сокальського пасма. Закономірності до збільшення чи зменшення величини РН від русла ріки до надзаплавної тераси в алювіальних ґрунтах заплави ріки Західний Буг не простежується;

д) основу валового хімічного складу досліджуваних ґрунтів становлять оксиди Силіцію, Алюмінію, Кальцію і Феруму. Основу мінеральної частини ґрунтів становить SIO2. Величини молярних відношень засвідчують неоднорідність хімічного складу мінеральної частини ґрунту. В алювіальних ґрунтах не спостерігається чіткої закономірності до збільшення чи зменшення вмісту півтораоксидів вниз по профілю.

8. На підставі проведеного комплексного дослідження алювіальних ґрунтів заплави ріки Західний Буг, пропонуємо виділити в типі алювіальних дернових ґрунтів чотири підтипи: дернові примітивні, дернові слаборозвинуті, дернові короткопрофільні та власне дернові, оскільки чинники ґрунтотворення, морфологічна будова та властивості ґрунтів відрізняються значною мірою в різних областях прируслової частини заплави, а лучно-болотні ґрунти слід виділяти на підтиповому рівні у типі алювіальних лучних ґрунтів, оскільки, ці ґрунти за своїми властивостями і будовою профілю є більш подібними до алювіальних лучних ґрунтів, ніж до болотних.

9. Отримані результати досліджень використовуються при удосконаленні класифікації ґрунтів України, проведенні крупномасштабних ґрунтових обстежень і екологічній оцінці ґрунтів заплав. Оскільки різні підтипи алювіальних дернових ґрунтів значною мірою відрізняються за морфологічною будовою і властивостями, пропонуємо застосовувати диференційований підхід до розрахунку їх балів бонітету, що необхідно враховувати при грошовій оцінці ґрунтів.

Ґрунти заплави ріки Західний Буг на фоні повсюдного розорювання надзаплавних територій зберегли виключно цінні природні властивості, що обумовлює необхідність їх раціонального використання і охорони. Зокрема внесення їх до кадастру особливо цінних ґрунтів України.

1. Наконечний Ю. І. Ґенеза і властивості алювіально-карбонатних ґрунтів заплави ріки Західний Буг / Ю. І. Наконечний // Вісник ОНУ. - Одеса, 2009. - Т. 14. Вип. 7. - Географічні та геологічні науки. - С. 138-142.

2. Наконечний Ю. І. З історії дослідження алювіальних ґрунтів / Юрій Наконечний // Історія української географії : всеукр. науково-теоретичний часопис. - Тернопіль : Підручники і посібники, 2009. - Вип. 20. - С. 79-84.

3. Наконечний Ю. І. Особливості морфологічної будови алювіальних дернових ґрунтів заплави ріки Західний Буг / Ю. І. Наконечний // Вісник ОНУ. - Одеса, 2009. - Т. 14. Вип. 16. - Географічні та геологічні науки. - С. 134-141.

4. Наконечний Ю. І. Фізичні властивості ґрунтів заплави ріки Західний Буг / Ю. Наконечний // Вісник ЛНАУ : агрономія. - Львів : Львів. нац. агроуніверситет. - 2008. - № 12 (1). - С. 81-86.

5. Наконечний. Ю. І. Кислотно-основні властивості алювіальних ґрунтів заплави ріки Західний Буг / Ю. І. Наконечний // Охороні ґрунтів - державну підтримку : матеріали VIII зїзду УТГА. - Харків, 2010. - Кн. 2. - С. 85-86.

6. Наконечний Ю. І. Морфологічні особливості ґрунтів заплави ріки Західний Буг / Ю. І. Наконечний // Вісник Ніжинського педуніверситету. - Ніжин, 2007. - С. 167-168.

7. Наконечный Ю. И. Особенности пойменного почвообразования реки Западный Буг / Ю. И. Наконечный // Материалы V Всероссийского съезда общества почвоведов. - Ростов-на-Дону, 2008. - С. 417.

8. Наконечний Ю. І. Проблеми класифікації алювіальних ґрунтів в Україні і світі / Ю. І. Наконечний // Агрохімія і ґрунтознавство. - Харків. - 2008. - № 69. - С. 177-181.

9. Наконечний Ю. І. Структурно-агрегатний склад ґрунтів заплави ріки Західний Буг / Юрій Наконечний // Ґенеза, географія та екологія ґрунтів : збірник наук. праць. - Львів. - 2008. - С. 377-379.

10. Наконечный Ю. И. Физико-химические свойства почв поймы реки Западный Буг / Ю. И. Наконечный // Материалы Международной науч. практ. конф. “Плодородие почв - уникальный природный ресурс - в нем будущее России” и Всеросс. науч. конф. ХІ Докучаевские молодежные чтения “Почва как носитель плодородия” / [под ред. Б. Ф. Апарина]. - СПБ. - 2008. - С. 202-203.

11. Nakoneczny Jurij. Gleby gyrnego biegu doliny Bugu oraz ich uzytkowanie / Jurij Nakoneczny, Halyna Ivanyuk // Зб. наук. праць Вищої школи екології і господарювання. - Польща, Варшава, 2007. - С. 110-115.

12. Poznyak S. P. Problems of use and protection of the flood plain soils of the Western Bug rivery / S. P. Poznyak, Yu. I. Nakonechniy // Зб. наук. праць Вищої школи екології і господарювання. - Польща, Варшава, 2009. - С. 28-29.