Почвенно-ландшафтное зонирование и мониторинг территорий под древесными насаждениями тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.13, кандидат биологических наук Бекецкая, Татьяна Викторовна

• Бекецкая, Татьяна Викторовна
• кандидат биологических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Бекецкая, Татьяна Викторовна

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Ландшафт: компоненты, свойства, характеристики. Почвенный 6 покров как отражение свойств компонентов ландшафта

1.1.1 Определение «ландшафта», виды, компоненты, классификация

1.1.2 Ландшафтная роль почвенного покрова

1.2 Взаимосвязь свойств почвенного покрова и растительности

1.2.1 Влияние лесной растительности на изменение химических и 13 физических свойств почвы

1.2.2 Особенности влияния отдельных пород на изменения свойств 18 почвы

1.2.3. Влияние растительности на температурный режим почв

1.2.4. Особенности совместного произрастания различных древесных 24 пород

1.3. Зонирование, картирование территории: виды, принципы, подходы

1.4. Объекты целевого назначения: лесополосы, питомники, озеленение 34 городских территорий. Их специфика и мониторинг

1.4.1 Объекты целевого назначения

1.4.2 Мониторинг объектов целевого назначения

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1 Объекты исследования

2.2 Методы исследования

Глава 3. Растительный и почвенный покров территории «Заокские питомники»

3.1 Растительный покров и функциональное использование территории

3.2 Почвенный покров территории

3.2.1 Топографическая и почвенная съемка

3.2.2 Физические свойства почв питомника 66 3.2.2.1. Гранулометрический состав почв

3.2.2.2 Плотность почв

3.2.2.3 Сопротивление пенетрации почв 73 3.2.2.3 Коэффициент фильтрации 79 3.2.2.4. Фильтрационный эксперимент по передвижению влаги

3.2.2.5. Взаимосвязь физических свойств почв

3.2.3 Химические свойства

3.2.3.1 Содержания гумуса

3.2.3.2 рН почвенного раствора 85 3.2.3.3. Содержание основных элементов минерального питания

3.3. Температурный режим

3.4. Зонирование территории

Глава 4. Растительный и почвенный покров лесополосы почвенного стационара МГУ

4.1 Видовой состав и состояние деревьев лесополосы

4.2 Почвенный покров

4.3 Влияние состава пород деревьев на изменение свойств почв в 120 многолетнем аспекте

4.3.1 Физические свойства

4.3.2 Химические свойства 124 4.4 Температурный режим почв

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Почвенно-ландшафтное зонирование и мониторинг территорий под древесными насаждениями»

В настоящее время востребованным и актуальным является научная организация территорий под древесные насаждения различного целевого назначения (питомники декоративных растений, озеленение парковых, дворовых и частных территорий, создание лесополос). Почвенный покров является наиболее информативной составляющей ландшафта, отражающей свойства и взаимосвязи всех остальных компонентов. Почвенно-ландшафтное зонирование территории, направленное, в первую очередь, на исследования почвенных характеристик и режимов, позволяет выделить контура с близким сочетанием свойств компонентов ландшафта. Это дает возможность оптимально использовать природный потенциал территории, в том числе осуществлять подбор растительного ассортимента с учетом специфики территории, вести мониторинговые исследования, прогнозировать развитие ландшафта.

В отличие от традиционной организации питомников декоративных растений, направленной на подбор территорий с минимальной неоднородностью свойств компонентов ландшафта (Колесников, 1974; Холявко, Глоба-Михайленко, 1980; Соколова, 2004), в данной диссертационной работе предложен новый системный подход, позволяющий использовать разнообразие имеющихся почвенных ресурсов и оптимально размещать древесные породы в ландшафте. Проведено комплексное исследование территории объекта «Заокские питомники» с выделением 6 зон по свойствам и температурному режиму почв. В работе впервые проведен специализированный мониторинг модельных древесных посадок (лесополоса МГУ), функционирующих с 1963 года в условиях г. Москва, показавший влияние состава древесных пород на изменение свойств почв.

На основе проведенных исследований по изучению характеристик ландшафта и почвенных свойств на территории питомника были подобраны и размещены саженцы древесных культур, проведена обработка почв, и внесены минеральные удобрения. Полученные данные являются основой для дальнейшего мониторинга территории объекта «Заокские питомники». Впервые проведены детальные исследования растительного и почвенного покровов территории лесополосы МГУ, изучена их трансформация через 45 лет после закладки.

Полученные результаты используются на факультете почвоведения МГУ при чтении лекций по дисциплине «Почвенно-ландшафтное проектирование».

Целью работы было проведение почвенно-ландшафтного зонирования и мониторинговых исследований территорий под древесными насаждениями на примере питомника декоративных растений, расположенного в Заокском районе Тульской области, и лесополосы Почвенного стационара МГУ им. М.В. Ломоносова.

В работе были поставлены следующие задачи:

1. Изучить характеристики компонентов ландшафта территории хозяйства «Заокские питомники» в Тульской области.

2. Провести исследование пространственного распределения ряда физических и химических свойств и температурного режима почв территории хозяйства «Заокские питомники»

3. Провести зонирование территории питомника, разработать рекомендации по оптимизации почвенных свойств, подбору и размещению древесных пород на его территории.

4. Изучить пространственное распределение ряда физических, '7-химических свойств и температурный режим модельной почвы лесополосы Почвенного стационара МГУ.

5. Определить структуру растительного покрова лесополосы, провести мониторинг его состояния. Изучить влияние древесной растительности на изменение физических и химических свойств почвы в многолетнем аспекте

Заключение диссертации по теме «Почвоведение», Бекецкая, Татьяна Викторовна

Заключение

Зонирование территории может служить средством наиболее полного и комплексного учета природных условий и ресурсов, представляет важнейшую естественно-научную основу для планирования любых мероприятий, связанных с использованием этих ресурсов.

В результате проведенных исследований молено сделать следующие выводы:

1. Проведенные исследования показали, что почвенный покров территории питомника представлен серыми лесными, серыми лесными окультуренными, серыми лесными окультуренными глееватыми и серыми лесными окультуренными глеевыми почвами.

2. Изучение пространственного распределения физических свойств почв показало значительное варьирование коэффициента фильтрации, наблюдается дифференцированность его значений по профилю почв, причем минимальные величины (15-40 см/сут) обнаружены на глубине 20 см на большей части территории питомника. Выделяется участок, где вертикальное сопротивление пенетрации выше критических 0,5 МПа. Глеевая почва, расположенная в нижней части склона, выделятся тяжелым гранулометрическим составом, л переуплотнением на глубине 20 см (плотность выше 1,6 г/см) и более контрастным температурным режимом.

3. Специальные модельные полевые фильтрационные эксперименты показали, что переувлажнение территории связано с особенностями рельефа и антропогенно обусловленными переуплотнением почв и снижением коэффициента фильтрации на глубине 20 см, приводящими к формированию и латеральному перемещению верховодки в нижнюю часть склона.

4. Исследования химических свойств показало очень низкие значения содержания азота (0,11-1,88 мг/100г) и калия (1,26-5,72 мг/100г) в почвах всей территории питомника, что является недостаточным для нормального роста и развития древесных пород. Наблюдается высокий разброс значений концентраций фосфора.

5. Почвенно-ландшафтное зонирование территории питомника позволило провести деление участка на 6 зон и рекомендовать по каждой зоне свой видовой состав древесных пород. Показатели, дающие основание для такого разделения: степень оглеения, профильные распределения плотности, сопротивления пенетрации почв и коэффициента фильтрации, температурный режим почв, содержание основных элементов минерального питания растений.

6. Подеревная съемка лесополосы Почвенного стационара МГУ показала, что растительный покров объекта представлен 9 породами деревьев. Количество сохранившихся деревьев убывает в ряду: липа, лещина, клен, осина, дуб, рябина, береза, черемуха, ель. Наименьшая скорость прироста, определенная по разнице диаметров стволов, измеренных в 2005 и в 2009 гг., наблюдалась у ели, а наибольшая - у осины и дуба.

7. Исследования некоторых физических и химических свойств верхнего горизонта модельной почвы лесополосы с изначально высокой латеральной выравненностью почвенных характеристик, выявили неоднородность их распределения к настоящему времени. Зависимость свойств верхнего горизонта от характера растительности обнаружена для плотности почв.

8. Сравнительный анализ профильного распределения свойств почв под хвойным (ель) и широколиственным (клен) деревьями показал, что в многолетнем аспекте происходит трансформация почв в зависимости от породы дерева. Наблюдается облегчение гранулометрического состава, подкисление почвы, увеличение запасов углерода в почве под елью, имеются различия в температурном режиме почв в зависимости от характера пород.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Бекецкая, Татьяна Викторовна, 2010 год

1. Авдеева Е.В. Специфика роста древесных растений в условиях городской среды // Вестник Красноярского государственного аграрного университета, 2008, №4, с. 182-186

2. Анненская Г. Н., Видина А. А., Жучкова В. К. и др. Морфологическое изучение географических ландшафтов // Ландшафтоведение. М.: Изд-во АН СССР, 1963.-С. 5-29.

3. Артюшенко З.Т., Соколов С.Я. Формирование почек и развитие годичных побегов у некоторых древесных и кустарниковых пород. // Тр. Ботан. ин-та им. В.Л.Комарова АН СССР. 1955. Сер. 6. Вып. 4. С. 139-156.

4. Белова Н.К., Соколова Э.С., Белов Д.А. Состояние зеленых насаждений на бульварах Москвы // Лесной вестник, 2000, № 6, с. 100-110

5. Бельгард А.Л. Степное лесоведение. М.: Лесная промышленность, 1971. 336 с.

6. Берг Л. С. Ландшафтно-географические зоны СССР. М.-Л., Сельхозгиз, 1931. 401 с.

7. Берг Л.С. Фации, географические аспекты и географические зоны. Изв. ВГО, 1945, т. 77, вып.З, с. 162-169.

8. Берлянт А.Л. Картографический метод исследования природных явлений. М.: Изд-во МГУ, 1971, 75 с.

9. Богатырев Л.Г. О классификации лесных подстилок // Почвоведение, 1996. №4. с. 501-511

10. Богатырев Л.Г. Образование подстилок один из важнейших процессов в лесных экосистемах//Почвоведение, 1990. №3. с. 118-127

11. Богатырев Л.Г., Алябина И.О., Маречек М.С., Самсонова В.П., Кириченко A.B., Коновалов С.Н. Подстилка и гумусообразование в лесных формациях Камчатки // Лесоведение, 2008, №3. с. 28-38

12. Бондарев А.Г., Бахтин П.У., Сапожников П.М., Уткаева В.Ф., Максимов Д.С., Щепотьев В.Н., Гончаров В.М. Изменение физических свойств и плодородия серых лесных почв при их уплотнении и разуплотнении //13