![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
В научном отчете кафедры географии почв за 2023г. было проанализировано состояние почвенно-растительного покрова территорий, находящихся или находившихся в недавнем прошлом под интенсивным агрогенным и техногенным воздействием, выявлены современные тенденции в землепользовании, обусловливающие характер изменений почв и растительности в различных ландшафтах европейской части России, предложены рекомендации по сохранению ресурсного потенциала земель и устойчивому развитию сельскохозяйственных регионов. Поставленные задачи выполнены в полном объеме. Результаты выполненной научно-исследовательской работы соответствуют по своему уровню и актуальности полученных данных лучшим достижениям в рассматриваемых в данном отчете областях почвоведения и экологии. Анализ постагрогенных фитоценозов, характерных для начальных и промежуточных стадий зарастания доклимаксных сообществ в Волжско-Окском междуречье показал, что они способны постепенно восстанавливать продукционный потенциал естественных фитоценозов и в некоторых случаях превосходить его, но отличаются от них видовым составом. В результате зарастания сельскохозяйственных угодий снижается биоразнообразие сообществ, так как зарастание на территории разных ландшафтов с отличающимся почвенным покровом идет по общим сукцессиям, имеет место нивелирование ландшафтных особенностей фитоценозов, появляются сходные виды растений и сообществ. В целях сохранения и последующего восстановления биоразнообразия представляется целесообразным при распашке территорий перемежать пахотные угодья с необрабатываемыми участками достаточно большого размера, которые могут служить банками семян и зачатков аборигенной растительности в целях сохранения фиторазнообразия. Кроме того, очевидно, что близкое расположение пахотных угодий больших площадей лишает естественных биотопов для насекомых-опылителей, что также негативно сказывается на сохранении и поддержании биоразнообразия естественных ландшафтов и экосистем. Состояние сельскохозяйственных пойменных угодий в районе поселка Колва – пастбищ на левобережье и сенокосов на правом берегу – в целом удовлетворительно. На западе обследованной левобережной поймы Колвы была обнаружена полоса из отдельных пятен замазученности длиной около 100 м и общей площадью загрязнения около 5 м2. Следует подчеркнуть, что уровень поверхностной замазученности почв поймы Колвы по площади на порядок ниже выявленного на этих же участках загрязнения в 1997 г. За пределами пятен замазученности значения содержания нефтепродуктов в поверхностном слое 0-20 см почвы не превышают установленных для аллювиальных почв нормативов (1 г/кг). В то же время следы нефтепродуктов на стволах деревьев указывают на сохраняющееся геохимическое воздействие нефтепромыслов на пойменные территории бассейна Печоры. По сравнению с Ханты-Мансийским Приобьем сельскохозяйственные угодья Печорского Севера, приуроченные к сравнительно узким поймам, в условиях гораздо меньшей заболоченности как пойм, так и внепойменных территорий оказываются потенциально более уязвимы в отношении поступления нефти, происходящего в результате аварийных разливов. Пастбищная дигрессия связанна с избыточным выпасом скота на некоторых участках левобережной поймы, приводит к нарушению целостности простирания дернового горизонта почвы (Aд) и уплотнение нижележащего гумусового горизонта (А или АС), развитию поверхностного глеевого процесса, ухудшению агроэкологических свойств почв в целом, неблагоприятному видовому составу луговых сообществ. Тем не менее, сельскохозяйственные земли находятся в достаточно стабильном состоянии. Так, массовое внедрение в травостои щучки дернистой наблюдалось на Печорском Севере уже в середине ХХ века [73], а в 1997 г., по нашим наблюдениям, она господствовала в сообществах пастбищных лугов, расположенных поблизости села Колва. Тогда же были отмечены и другие признаки пастбищной дигрессии (скотобойные тропы, нарушение дернины). Сенокосные угодья поймы по своей продуктивности и уровню засоренности сорняками в целом соответствуют состоянию пойменных земель региона. В качестве рекомендаций землепользователям можно предложить такие меры по улучшению сенокосов, как снижение доли ядовитых растений, выявленных в ходе обследования, а также борьбу с луговыми сорняками, снижающими качество сена, путем регулярного подкашивания наиболее засоренных участков в течение вегетационного сезона с целью недопущения их обсеменения. Предельный уровень содержания НП в почвах Терско-Кумской низменности устанавливался на основании оценки изменения активности дыхания для светло-каштановой (С-К) и лугово-каштановой почв (Л-К) и с учетом изменения каталазной активности для светло-каштановой почвы. Предельный уровень содержания НП, при котором происходят изменения биотического отклика, зависит от сорбционной способности, степени гумусированности и гранулометрического состава почвы. Первые достоверные изменения в С-К почве наблюдались при 0,4 г кг-1, в Л-К слабозасоленной почве — до 1,6 г кг-1, которые можно рассматривать как изменение в функционировании почвы и трактовать как норматив качества почв. Пороговая концентрация НП (условно величина ДОСНП) для С-К почвы установлена как 2,5 г кг-1; для Л-К слабозасоленной почвы — 4,3 г кг-1. При превышении пороговых концентраций НП, установленных по изученным показателям, функционирование экосистемы нарушается и требуется проведение рекультивационных работ. Установлены закономерности выщелачивания компонентов фосфогипса из грунтов на его основе и изменения отклика биотестов от состава выщелачиваемых растворов, формирующихся при поступлении атмосферных осадков. Негативное воздействие на гидробионтов обуславливает инфильтрация кальция, сульфатов, фторидов, фосфатов, стронция, которое прекращается при поступлении атмосферных осадков в количестве от 200 до 400 мм атмосферных осадков (в зависимости от доли фосфогипса в грунте); поступление сульфатов и кальция сохраняется неизменным. Выявлены закономерности отклика высших растений, водорослей и почвенной микробиоты на содержание (в долях) фосфогипса и среднюю геометрическую концентрацию (в мг/кг) фторидов, фосфатов, стронция, сульфатов и кальция в почвогрунте. Кривые «доза-эффект» описаны макрокинетической моделью биологического роста на многокомпонентном субстрате (Гендугов, Глазунов, 2014). Анализ особых точек модели позволил установить пороговые среднегеометрические концентрации названных поллютантов, а также определить такое их содержание в почвогрунте на основе фосфогипса, при котором они не оказывают негативного воздействия на биологические показатели. Почвогрунты на отвале фосфогипса возрастом 25-50 лет характеризуются стабильным компонентным составом, миграция компонентов которого не приводит к негативному воздействию на биологические показатели; сами почвогрунты обуславливают устойчивое произрастание высших растений и функционирование микробиоты. С учетом установленных доз фосфогипса в грунте, не оказывающем негативное воздействие на биоту, и закономерностей выщелачивания его компонентов при поступлении атмосферных осадков представляется целесообразным существенно расширить возможности применения фосфогипса при ликвидации горных выработок, рекультивации нарушенных земель. Ввод в оборот неиспользуемых земель сельскохозяйственного назначения – актуальная задача текущей программы развития Тверской области. При этом, как показывают исследования, сложившиеся в Тверской области фактические дозы внесения минеральных удобрений на порядок ниже научно обоснованных, а вынос питательных веществ из почвы значительно превышает их поступление. Урожай сельскохозяйственных культур формируется в основном за счет естественного почвенного плодородия, обедняя почву. Кроме того, зафиксировано сокращение применения органических и минеральных удобрений, известкования кислых почв, фосфоритования почв с низким содержанием подвижного фосфора Недостаточное поступление удобрений ведёт к дегумусированию почвы с прогрессирующим ухудшением её физических, химических и биологических свойств. Перечень фактически возделываемых культур мало соотносится с рекомендуемым. Не соответствующие рекомендованным культуры могут быть менее устойчивы к воздействию экстремальных погодных условий, таких как засуха, обильные дожди, морозы. Это приводит к снижению урожайности и повышению риска убытков для сельскохозяйственных предприятий. Кроме того, возделывание неподходящих культур требует дополнительных затрат на обработку почвы, удобрение, орошение и другие агротехнические мероприятия, что увеличивает затраты на производство. Также важно учитывать, что возделывание культур, не подходящих по агроклиматическим условиям, может привести к деградации почвы и истощению её плодородных свойств, что в долгосрочной перспективе может негативно сказаться на урожайности и устойчивости сельскохозяйственного производства. Была реализована многоязычная модель формализованных почвенных описаний в виде структуры данных программного комплекса SoilML MultyL.