Изменение запасов мобильного вещества и термический режим природных и антропогенно измененных почв Назаровской лесостепи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Изменение запасов мобильного вещества и термический режим природных и антропогенно измененных почв Назаровской лесостепи

В статье представлены результаты исследований по изменению содержания и запасов водорастворимых форм кальция, магния, органического и минерального углерода и влаги природных и антропогенно измененных почв, а также изменения температуры естественных почв в разных местоположениях. Актуальность исследования обусловлена необходимостью анализа изменений изучаемых параметров в условиях краткосрочных изменений климата в островной лесостепи Назаровской котловины. В исследованиях были использованы общепринятые методы: ландшафтно-геохимический, сравнительно-аналитический, сравнительно-географический и статистический. Установлено, что запасы влаги в луговоболотной почве максимальны, в почве лугово-черноземной выщелоченной - минимальны, а в черноземе обыкновенном луговатом и его антропогенной модификации - залежи - значения близки, что связно с их положением в рельефе и гидротермическим режимом. Выявлено экспериментальным путем («in situ»), что в черноземе обыкновенном луговатом температурная кривая более крутая, температуры промерзания более низкие, а период с отрицательными температурами более длительный, чем в лугово-болотной почве. Получены новые знания по изменению запасов водорастворимых форм кальция, магния, органического и минерального углерода, содержанию влаги и колебанию климатических параметров (температуры воздуха и сумм осадков). Установлены внутригодовые изменения температуры естественных почв («in situ») островной лесостепи для более полного понимания динамики природных процессов, а также использования полученных результатов в дальнейших исследованиях по изучению островной лесостепи в изменяющемся климате.

Ключевые слова: природные, антропогенно измененные почвы, температура, влажность, запасы водорастворимых веществ, органический и минеральный углерод.

Введение

Территория Средней Сибири в природном плане очень разнообразна. Она включает часть Средне-Сибирского плоскогорья, восточную кромку Западно-Сибирской равнины и северную часть Алтае-Саянской горной области. Лесостепь в Средней Сибири не имеет зонального характера и законы широтной зональности здесь нарушаются. Лесостепные участки представляют собой изолированные «острова» среди тайги. Они занимают обособленные районы, окруженные лесной растительностью. В пределах лесостепных «островов» растительность и почвы, характерные для степей, находятся на террасированных пространствах в долинах современных действующих и древних сухих водотоков. Возвышенные водосборные пространства заняты лесной растительностью.

Фундаментальные исследования о влиянии меняющихся гидроклиматических параметров на развитие и функционирование природных комплексов требуют получения новых знаний в условиях Средней Сибири, а именно, на территории Назаровской лесостепи.

Внутриконтинентальное расположение Назаровской лесостепи, в сочетании с особенностями котловинного рельефа, создают особые микроклиматические условия и многообразие состояний для развития почв и растительных сообществ. Почва является носителем различной информации (о прошлом и настоящем) и, вследствие этого, особое внимание уделяется изучению ее свойств. При исследовании почв кроме общепринятых методик применяется метод анализа водной вытяжки, которая дает представление о содержании в почве водорастворимых веществ и динамике почвенных процессов. Общепризнано использование водной вытяжки для характеристики общих запасов легкорастворимых соединений и мобильных веществ почв, способных при определенных условиях переходить в почвенные растворы.

Установлено, что изменение общеклиматических параметров существенно влияет на состояние почвы (Природа и хозяйство..., 1983; Горбачев, 2014).

Цель исследования - проследить изменения содержания водорастворимых форм элементов (кальция, магния, общей щелочности) и углерода в сопряженном ряду: чернозем обыкновенный луговатый («луг» - III) - его антропогенная модификация («залежь» - IV) - лугово-черноземная выщелоченная («склон» - V) - лугово-болотная карбонатная почва («болото») и чернозем обыкновенный луговатый («луг») с термическим режимом естественных почв - лугово-болотная карбонатная почва («болото» - VI) в условиях изменения гидроклиматических параметров.

Для достижения цели были поставлены задачи: дать анализ динамики климатических параметров территории исследования (для общей характеристики климатических условий района исследований используются показатели метеостанции «Шарыпово»); выявить количественные изменения водорастворимых форм элементов (кальций, магний, углерод минеральный и органический) и содержание влаги во временном; показать изменения запасов водорастворимых веществ и колебания климатических параметров (временные рамки - 1981-1984 гг. и 2010-2014 гг.); обнаружить внутригодовые изменения температуры естественных почв в разных местоположениях.

Предыдущие исследования автора дали многообразный оригинальный материал о состоянии и динамике почв Назаровской лесостепи (Воробьева, 2020; Vorobyeva, 2013). В данной статье рассматриваются изменения запасов водорастворимых форм элементов и углерода в почвах разных местоположений связанные с колебаниями климатических параметров.

Материалы и методы

Район исследования расположен в центральной части Евразии и удален от морей и океанов на несколько тысяч километров. Для центральной части региона, преимущественно равнинной, с островными лесостепями и плодородными почвами, характерны относительно короткое жаркое лето, продолжительная холодная зима, быстрая смена температур. Средняя температура в январе составляет -18°С, а в июле +20 °С. В среднем в год выпадает 316 мм осадков, в основном летом. Снежный покров устанавливается в начале ноября и сходит к концу марта (Общая информация о Красноярском крае, 2013). Континентальный климат и сложный рельеф в совокупности создают множество локальных особенностей и экологических условий почвообразования. Водный и тепловой режимы отличаются значительной контрастностью, и как следствие, растительный и почвенный покров характеризуется большим разнообразием и пестротой. По физико-географическому районированию (Снытко и др., 1987) территория исследования относится к Назаровскому предгорнокотловинному округу Верхнечулымской провинции.

Территория Назаровской котловины интенсивно используется в народном хозяйстве. В советские времена степень использования земель достигала 66-69%, в постсоветские годы многие сельскохозяйственные земли были заброшены. Часть сельскохозяйственных земель оказалась невостребованной, и они стали зарастать, переходя в залежи (Доклад о состоянии..., 2019). Дальнейшее их развитие происходит по восстановительному типу, и они стремятся к своему природному аналогу.

Изучение закономерностей изменения физико-химических свойств почв проводились нашими предшественниками с начала 1980-х годов на ключевых участках с использованием метода сопряженного анализа вещества (Снытко и др., 1987). Первоначальное описание объектов исследования выполнено А.В. Мартыновым (1983), начавшим режимные наблюдения за миграцией вещества на данной территории. Наши исследования осуществлялись на Березовском физикогеографическом стационаре Института географии имени В.Б. Сочавы СО РАН в лесостепных геосистемах Назаровской котловины с 1986 по 2014 гг.

Предметом детальных исследований послужили почвы (рис. 1) фаций: элювиальная локальноаккумулятивная осоково-злаково-разнотравная с черноземом обыкновенным луговатым маломощным тучным среднесуглинистым на карбонатных покровных суглинках (по классификации 1977 года; т. «луг» - III); ее антропогенная модификация - злаково-разнотравная залежь с большим количеством хвоща и подорожника (т. «залежь» - IV); трансэлювиально-аккумулятивная полугидроморфная разнотравно-луговая закустаренная с лугово-черноземной выщелоченной мощной намытой среднесуглинистой почвой на карбонатных покровных суглинках (т. «склон» - V) и трансаккумулятивная гидроаккумулятивная высокоразнотравно-осоковая закачкаренная закустаренная с лугово-болотной иловатой карбонатной слоистой почвой (т. «болото» - VI; Снытко и др., 1987).

Используемые методы: ландшафтно-геохимический метод позволяет проводить комплексное изучение компонентов ландшафтов в сопряженном ряду, с ним пересекаются сравнительноаналитический и сравнительно-географический, первый используется для изучения почвы с поверхности и на всю глубину со сравнением вещественного состава, что позволяет выявить изменения, возникшие в результате почвообразования, превращение веществ, их передвижение; второй - сравнение различных компонентов ландшафтов и показать их особенности, наиболее характерные, а потому наиболее существенные черты; статистический метод дает возможность получить некоторые показатели расчетным путем, коэффициенты корреляции. Пробы почв отбирались с помощью бура в трехкратной повторности с глубин 0-5, 5-10 и далее через каждые 10 см до 50 см, затем высушивались до воздушно сухого состояния и исследовались по общеустановленным методикам (Аринушкина, 1970). Температура почвы измерялась с использованием термометра-щупа АМ-6 через 5 см до глубины 20 см. Содержание органического углерода определялось методом Тюрина после высушивания при 80 ^оС аликвоты вытяжки. Углерод бикарбонатной щелочности и от растворимых карбонатов переводился в Смин. умножением на условные коэффициенты 0.197 и 0.2 соответственно.

Рис. 1. Местоположение объектов исследований. Условные обозначения: 1 - Шарыповский район, ключевой участок «Отножка», 2 - схема ландшафтно-геохимического профиля.

Наблюдения проводились в конце июля - начале августа перед пиком поступления в почву опада, когда органические вещества почв стабилизировались в среднем, характерном для данной почвы значении. Пробы почв отбирались ежегодно в середине вегетационного периода (в июле), на одних и тех же участках. За период наблюдений было отобрано и проанализировано более 200 образцов почв. Запасы элементов рассчитывались с учетом плотности каждого слоя на единицу площади. Проводились наблюдения за параметрами экологического состояния почвы (температурой и влажностью) в различные по гидроклиматическим условиям годы. Влажность почвы определялась весовым методом. Для записи температуры почвы на глубине 20 см в течение года применялись измерители температуры «ТЕРМОХРОН». Регистрация температуры проводилась каждые 3 часа с погрешностью ± 0.5°С в течение года (2009 VII-2010 VII). Как правило, в научных исследованиях, используются температурные данные ближайшей метеостанции. Датчики температуры были установлены «in situ» на выровненном участке луговой степи в черноземе обыкновенном луговатом (т. луг - III) и лугово-болотной иловатой карбонатной слоистой почве (т. болото - VI), в июле 2009, показания сняты в июле 2010 г. (55° 37.163' с.ш., 89° 11.714' в.д.). Отбор почвенных образцов, химический анализ и все расчеты проведены автором.

Для описания климатических условий района исследований были использованы данные температуры воздуха и суммы осадков метеостанции «Шарыпово» (55° 31.30' с.ш., 89° 12.00' в.д.), расположенной в 9 км к юго-западу от ключевых точек.

Результаты и обсуждение

При анализе динамики климатических параметров за период 1987-2018 гг. выявлено, что сумма осадков за год в большинстве случаев, близка к норме (444 мм), но могут быть колебания как в сторону увеличения (до 668 мм в 1996 г.), так и уменьшения (до 276 мм в 1989 г.; рис.2).

Обнаружено, что годовая сумма осадков показывает небольшое незначимое увеличение. Среднегодовая температура воздуха была отрицательной в 1996, 2009 и 2010 гг., а наибольшие значения были выявлены в 1995, 2002, 2007, 2015 и 2017 гг. (свыше 3.0°С при норме 0.9°С). Современной климатической нормой метеоэлементов считаются средние величины, рассчитанные за промежуток времени 1961-1990 гг., который был утверждён Всемирной Метеорологической Организацией (Что такое климатическая норма?, 2016).

За время наблюдений обнаружено несколько циклов изменений величины среднегодовой температуры воздуха и количества осадков, но все они возвращаются через некоторое время к «исходной» позиции - на начало цикла.

Рис. 2. Многолетняя динамика среднегодовой и среднеиюльской температуры воздуха (а) и среднегодовых и среднеиюльских суммарных осадков (б) по данным метеостанции Шарыпово.

Вегетационные сезоны в 1986-2018 гг. различались между собой, так в середине летнего периода (июль) холодно (на 1.5-2.0°С ниже нормы, норма для июля - 17.8 °С) было в: 1988, 1997, 2001, 2002, 2003, 2004, 2010, 2011 и 2018 гг. и июльских осадков выше нормы было в: 1987, 1988, 1990, 1993, 1996, 2001, 2002, 2004-2006, 2010, 2014-2016 и 2018 гг. - 1.5-2.5 нормы (норма для июля - 75 мм). Обнаружено, что 1988, 2001, 2002, 2004, 2010 и 2018 гг. были экстремальными - с большим количеством влаги и низкими температурами, что отразилось на низком содержании водорастворимых форм углерода. При повышении влажности почв восстановительные условия содействуют формированию подвижных форм органического вещества и его миграции за пределы почвенного профиля. В теплые годы, с повышенной температурой и малым количеством осадков (1986, 1999, 1998, 1999, 2005, 2007 гг.), вследствие дефицита влаги происходит концентрирование в почве водорастворимых соединений.

Выявлено, что за время наблюдений были годы как с большим количеством осадков и низким температурным фоном, так и с жаркими и сухими условиями, что проявилось в общих чертах: повышение среднемноголетних температур воздуха более чем 1°С - особенно в зимний и осенний периоды, и понижение - в летнее время (июль). Установлено увеличение сумм осадков, особенно в весенне-летние периоды (Географические исследования Сибири, 2007). И, как результат, проявилась единая тенденция увеличения среднегодовой температуры и сумм осадков. По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (2019), глобальное потепление уже достигло доиндустриального уровня и это служит причиной негативных последствий для экосистем и людей.

Министерство природных ресурсов и экологии России отмечает, что темпы глобального потепления в России выше, чем в среднем на планете. Так, за период с 1976 по 2017 гг. повышение среднегодовой температуры воздуха за десятилетие составило 0.4°С, тогда как в мире этот показатель составляет 0.18°С. Отмечен значительный рост выбросов парниковых газов, и что причиной потепления, с вероятностью, превышающей 95%, является антропогенное воздействие (Доклад об особенностях..., 2020).

На основании проведенных расчетов по данным, полученным на метеостанции «Шарыпово» установлено небольшое незначимое увеличение суммы осадков и среднегодовой температуры воздуха, что согласуется с прогнозами дальнейшего роста сумм осадков главным образом в холодный период.

А.А. Шпедт с соавторами (2019) выявил, что изменение климатических параметров в Красноярском крае происходит с большей скоростью, чем в среднем на территории России. Наиболее вероятный прогноз изменения климата до 2050 г. предполагает повсеместное потепление на 0.6-0.7°С и увеличение количества осадков на 30-50 мм/год. Предполагается, что в зимний период будет выпадать осадков на 4-6% больше, чем в настоящее время, особенно в Восточной Сибири (7-9%; Кочугова, 2018).

Физико-химическая характеристика территории исследования дана А.В. Мартыновым (Снытко и др., 1987) и представляет выровненный участок осоково-злаково-разнотравной луговой степи (участок «Отножка» точки III и IV). Физико-химические свойства изучаемых почв представлены в таблице 1.

Установлено, что с глубиной нейтральная реакция почвенной среды меняется на щелочную, почвенный поглощающий комплекс насыщен основаниями с преобладанием в его составе кальция, емкость поглощения снижается вниз по профилю с уменьшением органического вещества. Луговочерноземная выщелоченная почва расположена на склоне восточной экспозиции (борт лога) - разнотравный закустаренный луг (участок «Отножка» точка V). Выявлена высокая емкость поглощения, сравнительно небольшая относительная плотность твердой фазы, большое количество органического вещества и значительно меньшее количество азота. В почвенном поглощающем комплексе присутствует большое количество магния, что свидетельствует об активном проявлении процессов глееобразования. Определено постоянное переувлажнение с глубины 70 см, в верхнем слое оно носит периодический характер. Лугово-болотная почва обладает высокой водоудерживающей способностью, органоминеральный горизонт (А^) содержит большое количество гумуса и обладает очень высокой емкостью поглощения.

В почвах участка «Отножка» направление геохимической миграции элементов определяется в основном рельефом местности - от положительных форм к днищу лога.

Сравнительный анализ запасов мобильного вещества в почвах сопряженного ряда фаций: «луг - залежь - склон - болото» (III - IV - V - VI) выявил тенденции изменения их количественных показателей. Для характеристики запасов продуктивной влаги в почве представляет интерес ее изучение, как в сопряженном ряду, так и во времени (табл. 2).

Таблица 1. Физико-химические свойства почв.

Примечание к таблице 1: * - данные А.В. Мартынова (Снытко и др., 1987).

водорастворимый природный антропогенный почва

Запасы продуктивной влаги, выявленные А.В. Мартыновым (1987), превышают запасы, обнаруженные в 2010-2014 гг. В этот период гидротермические условия были очень неоднородные как с большим количеством осадков и низким температурным фоном, так и с жаркими и сухими условиями (рис. 2).

В формировании запасов почвенной влаги важная роль принадлежит местоположению. Луговочерноземная выщелоченная почва (V) занимает подчиненное положение по отношению к чернозему обыкновенному луговатому (III), где привнос влаги сочетается с его выносом. При этом в слое 0-20 и 0-50 см, в сравнении с ранее проведенными исследованиями А.В. Мартынова, установлено уменьшение запасов влаги во всех типах почв, кроме лугово-болотной иловатой карбонатной (VI). Установлено, что диапазон колебаний запасов влаги в слое 0-20 см не изменился. Наиболее заметные изменения выявлены в слое 0-50 см в черноземе обыкновенном луговатом (III) и лугово-болотной иловатой карбонатной почве (VI) с увеличением амплитуды колебаний в 1.5 раза.

Отмечено, что в черноземе обыкновенном луговатом (III) запасы мобильного органического вещества, кальция и магния больше, чем в её антропогенной модификации - залежи (IV). Минимальные запасы водорастворимых щелочноземельных элементов выявлены в лугово-черноземной выщелоченной почве (V) подножия склона, что является результатом выноса этих элементов с водными потоками в нижележащую болотную фацию, где и происходит их накопление. Запасы органического вещества в основном сконцентрированы в корнеобитаемом слое 0 -20 см, что обусловлено наличием здесь его источника и оптимальными гидротермическими условиями (разность температур почвы на глубине 5 и 20 см не превышает 5°С).

Исследования середины 80-х годов ХХ в. установили эту закономерность, а наши - подтвердили, только на более высоком количественном уровне и с увеличением диапазона их колебаний. Увеличение запасов мобильных форм элементов и органического углерода в 2010-2014 гг., возможно, связано со снижением среднеиюльской температуры воздуха и увеличением осадков в данный период, а также с общей тенденцией увеличения среднегодовой температуры воздуха и сумм осадков.

Таблица 2. Запасы водорастворимых веществ и влаги в почвах.

Примечания к таблице 2: III* - чернозем обыкновенный луговатый, IV* - антропогенная модификация, V* - лугово-черноземная выщелоченная, VI - лугово-болотная иловатая карбонатная (по данным А.В. Мартынова, значения за 1981-1984 гг. (Снытко и др., 1987)); III** - данные автора статьи, значения за 2010-2014 гг.; в числителе дан диапазон значений, в скобках - размах вариации, в знаменателе - среднее значение показателя.

Установлены коэффициенты парной корреляции мобильного органического углерода и отдельных параметров почвы, которые показали, что наибольшая зависимость мобильного органического углерода обнаружена от температуры почвы (коэффициент корреляции - 0.4-0.6), а температура и влажность почвы имеют обратную зависимость --0.4-0.7, т.е. чем выше температура почвы, тем ниже влажность, и, следовательно, больше содержание водорастворимых элементов и органического углерода.

Представляют интерес средние показатели запаса влаги за вегетационный период (табл. 3), которые показывают, что с момента первых наблюдений они уменьшились примерно на 30% во всех местоположениях.

Таблица 3. Запасы влаги в слое почвы 0-50 см разных местоположений.

Примечания к таблице 3. Запасы влаги: А* - суммарные, Б* - средневзвешенные по глубине 050 см, *** - средние значения за 1981-1984 гг., ** - средние значения за 2010-2014 гг.

Соотношение температуры воздуха и почвы - одно из важных условий роста и развития растений. Для их нормального функционирования необходимо, чтобы корни находились в более прохладной среде, чем надземные органы. Когда корнеобитаемый слой теплее воздуха, нарушается обмен веществ, так как интенсивность дыхания становится выше, чем ассимиляция (Геосистемы..., 1991).

В лесостепной зоне большую часть вегетационного периода растительность функционирует при благоприятном для нее соотношении между температурой корнеобитаемого слоя почвы и приземного воздуха, когда температура почвы на глубине 15 см в июле ниже температуры воздуха на 6-8°С. На открытых участках (т. III - залежь) температура воздуха в июле примерно в 1.5 раза выше, чем в верхних слоях почвы - 25.8°С и 17°С соответственно. В июле корреляция между температурами приземной атмосферы и корнеобитаемого слоя почвы довольно тесная (табл. 4).

Таблица 4. Коэффициенты корреляции между температурой воздуха на высоте 1.5 м и температурой почвы на разной глубине.

Составленная матрица взаимосвязей температур воздуха и корнеобитаемого слоя почвы на разных глубинах показала, что в слое почв 0-20 см зависимости различаются, но имеют тесные связи. Коэффициенты корреляции 0.90-0.97 поверхности почвы и температуры воздуха свидетельствуют о тесной связи компонентов, причем в лугово-болотной почве он более низкий - 0.90. В черноземе обыкновенном луговатом (III) коэффициенты корреляции выражают близкую связь с температурой воздуха - 0.68-0.78, а в антропогенной модификации (IV) - 0.67-0.83. В лугово-болотной иловатой карбонатной почве (VI) коэффициенты корреляции составляют от 0.51 - на глубине 5 см до 0.87 - на глубине 20 см. Растительный покров на лугу и болоте имеет сплошное проективное покрытие и большее разнообразие, тогда как залежь и склон - более разреженное, что и сказывается на температурах почвы.

В ходе наблюдений установлено, что в середине вегетационного сезона температурный режим в слое почв 0-20 см разных местоположений формируется однотипно (рис. 3).

Об это свидетельствуют сходные кривые температурного отклика на солнечную радиацию. Поскольку на поверхности почвы создаются различные термические условия (проективное покрытие растительности, влажность почвы), то и температурный режим различается. Наиболее высокие значения выявлены в антропогенной модификации IV (залежь), а низкие - VI (болото), что согласуется с количественными характеристиками влажности почвы: минимальные - антропогенная модификация IV (залежь), а максимальные - VI (болото).

Датчики температуры («Термохрон»), установленные «in situ» на выровненном участке луговой степи в черноземе обыкновенном луговатом (т. луг - III) и лугово-болотной иловатой карбонатной слоистой почве (т. болото - VI) на глубине 20 см показали, что температурные кривые имеют разную конфигурацию (рис. 4).

Рис. 3. Изменения температуры в почвенном профиле в сопряженном ряду: луг (III) - залежь (IV) - склон (V) - болото (VI).

Переход через ноль в черноземе обыкновенном луговатом (III) на глубине 20 см осуществляется в середине декабря (13.12), а весной - во второй декаде апреля (14.04). В лугово-болотной почве (VI) переход через ноль установлен в последней декаде февраля (26.02.2011) и в середине мая (13.05.2011). Период с отрицательными температурами в черноземе обыкновенном луговатом (III) длится с декабря по апрель (4 месяца), а в луговоболотной почве (VI) с февраля до середины мая (3 месяца). Обнаружен сдвиг отрицательных температур примерно на 1.5-2 месяца. Согласно тем же измерениям, минимальные температуры в черноземе обыкновенном луговатом обнаружены в середине февраля (11-15 февраля), а в луговоболотной - с февраля по май. В холодный период лугово-болотная почва промерзала незначительно, низкие отрицательные температуры сохранялись длительное время уровне -0.5°С. Самая высокая температура обнаружена в июле в черноземе обыкновенном луговатом и луговоболотной, причем значения были близкими - 14.4-14.5°С. Полученные данные согласуются с материалами других авторов (Дюкарев, 2012; Махатков, Ермолов, 2015; Коронатова, Миронычева- Токарева, 2019).

Рис. 4. Динамика температуры почвы в черноземе обыкновенном луговатом (а) и лугово-болотной почве (б) на глубине 20 см по данным измерителя температуры «ТЕРМОХРОН».

На основании полученных данных температурного режима чернозема обыкновенного луговатого и лугово-болотной почвы установлен различный ход температурных кривых: III - более крутая, VI - более пологая. Наибольшие различия выявлены в зимний период, а летом отличия менее заметны.

Выводы

При анализе выявленных изменений водорастворимых форм кальция, магния, углерода и гидротермического режима почв в сопряженном ряду: чернозем обыкновенный луговатый (луг) - антропогенная модификация (залежь) - лугово-черноземная выщелоченная (склон) - лугово-болотная карбонатная почва (болото) установлены направления изменения их количественных показателей.

Выявлено, что почвы, находящиеся в условно естественном и антропогенно измененном состоянии, обладают значительными временными колебаниями в содержании водорастворимых форм элементов и органического углерода. Направление миграции элементов определяется рельефом местности. Потоки вещества перемещаются от положительных форм рельефа к днищу лога.

Оценка взаимосвязей запасов водорастворимых форм и влаги установила отчетливую зависимость этих показателей от местоположения. Так, минимальные показатели водорастворимых органоминеральных компонентов были в лугово-черноземной выщелоченной почве (склоновое местоположение), вследствие выноса этих элементов с водными потоками в нижележащую болотную фацию, где и происходит их накопление. Эти тенденции были установлены в начале 80-х годов прошлого столетия А.В. Мартыновым и нашли свое подтверждение в исследованиях автора в 20032014 гг.

Выявлено, что температуры корнеобитаемого слоя зависят от множества факторов, в том числе от растительного покрова (проективное покрытие) и формы рельефа (крутизна склона). Установлено, что в середине вегетационного сезона температурный режим в слое почв 0 -20 см разных местоположений формируется однотипно. Об это свидетельствуют сходные кривые температурного отклика на солнечную радиацию и достаточно высокие коэффициенты корреляции: температуры воздуха и поверхности почвы - 0.90-0.97 и температуры воздуха и почвы на глубине 20 см - 0.720.87.

Температурный режим в черноземе обыкновенном луговатом и лугово-болотной почве описывается разными кривыми, что было установлено по данным регистратора температуры «ТЕРМОХРОН». В черноземе обыкновенном луговатом температурная кривая более крутая и температуры промерзания более низкие, чем в лугово-болотной почве. Отрицательные температуры в почве точки VI показывают более поздний переход через ноль и более высокие значения температуры. Отрицательные температуры сохранялись в черноземе обыкновенном луговатом (III) в течение 4 месяцев, а в лугово-болотной почве (VI) - 3. Обнаружен сдвиг отрицательных температур примерно на 1.5-2 месяца.

Приведенные данные показывают, что отмеченный незначительный и недостоверный рост среднегодовой температуры воздуха при достаточном количестве атмосферных осадков может вызывать изменения в запасах водорастворимых форм кальция, магния, органического и минерального углерода. Температуры корнеобитаемого слоя зависят от множества факторов, в том числе от растительного покрова и формы рельефа (крутизна склона). Слабый уклон и неудовлетворительные водно-физические свойства лугово-болотной почвы приводят к понижению температуры корнобитаемого слоя и переувлажнению профиля почвы.

Список литературы

Аринушкина Е.В. 1970. Руководство по химическому анализу почв. М.: Издательство МГУ. 488 с.

Воробьева И.Б. 2020. Гидротермические условия природных и антропогенных измененных почв Назаровского лесостепи // Успехи современного естествознания. № 9. С. 33-39.

Географические исследования Сибири. Ландшафтные процессы. 2007. Т. 2. Новосибирск: ГЕО. 315 с. Геосистемы контакта тайги и степи: Юг Центральной Сибири. 1991. Новосибирск: Наука. 217 с.

Горбачев В.Н. 2014. Проблема взаимосвязи почв и экологических факторов почвообразования // Ульяновский медико-биологический журнал. № 2. С. 107-117.

Доклад о состоянии и использовании земель Красноярского края за 2018 год. 2019. Красноярск. 129 с.

Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2019 год. 2020 // Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет). М. 97 с.

Дюкарев Е.А. 2012. Амплитуда суточного хода температуры торфяной почвы // Вестник Томского государственного университета. № 365. С. 201-205.

Коронатова Н.Г., Миронычева-Токарева Н.П. 2019. Температурный режим торфяных олиготрофных почв лесостепи Западной Сибири (на примере Николаевского ряма) // Вестник Томского государственного университета. Биология. № 45. С. 190-209.

Кочугова Е.А. 2018. Климатические изменения режима увлажнения Иркутской области в зимний период // Известия Иркутского государственного университета. Серия «Науки о Земле». Т. 25. С. 107-120.

Мартынов А.В. 1983. Почвенно-геохимические показатели динамики вещества в естественных и измененных геосистемах // Динамика вещества в геосистемах. Иркутск. С. 17 -27.

Махатков И.Д., Ермолов Ю.В. 2015. Температурный режим деятельного слоя верхового болота Северной тайги // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. № 11. Ч. 3. С. 400-407. Межправительсвенная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК). Пресс-релиз МГЭИК, 25 сентября 2019 г. 2019. [Электронный ресурс https://www.ipcc.ch/report/srocc (дата обращения 10.02. 2021)].

Общая информация о Красноярском крае. 2013 [Электронный ресурс https://www.krsk.kp.ru/daily/26168/3054957/https://www.krsk.kp.ru/daily/26168/3054957 (дата обращения 05.10.2021) ].

Природа и хозяйство района первоочередного формирования КАТЭКа. 1983. Новосибирск: Наука. 258 с. Снытко В.А., Семенов Ю.М., Мартынов А.В. 1987. Ландшафтно-геохимический анализ геосистем КАТЭКа. Новосибирск: Наука. 108 с.

Что такое климатическая норма? 2016 [Электронный ресурс

https://primpogoda.ru/artides/prosto_o_pogode/chto_takoe_klimaticheskaya_norma (дата обращения 14.10.2021) ].

Vorobyeva I.B. 2013. Features of hydrothermal conditions and organic matter of soils in island forest steppe (Nazarovskaya depression) // Arid ecosystems. Vol. 3. No. 2. P. 77-84. [Воробьева И.Б. 2013. Особенности гидротермических условий и органическое вещество почв островной лесостепи (Назаровская котловина) // Аридные экосистемы. Т. 19. № 2 (55). С. 29-38.]

Размещено на Allbest.ru