Диссертации и авторефераты Украины
Перейти на каталог
Каталог диссертаций

Я ищу:
Диссертация / Автореферат

Диссертационная работа:

Горін Микола Олександрович. Заплавне грунтотворення Полісся та Лісостепу України (еволюція, біогеохімія, окультурювання): Дис... д-ра біол. наук: 03.00.18 / Харківський національний аграрний ун-т ім. В.В.Докучаєва. - Х., 2002. - 459арк. + дод. 384арк. - Бібліогр.: арк. 416-459.

Скачать диссертацию *

* Ссылка размещена на правах рекламы



Аннотация к работе:

Горін М.О. Заплавне грунтотворення Полісся та Лісостепу України (еволюція, біогеохімія, окультурювання). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук за спеціальністю 03.00.18 – ґрунтознавство. - Національний науковий центр “Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н.Соколовського. - Харків, 2002.

Вперше сформульовано концептуальну уяву про заплавно-долинний педолітогенез та теоретичні основи окультурюючої корекції природного грунтотворення в заплавних геоекосистемах Лісостепу та Полісся України. Зростивши своєю родючістю розмаїту поліфонію етносів, народів, держав, культур і цивілізацій, заплавно-долинні ґрунти опинилися в еконебезпечному полоні антропотехногенезу, однією з небагатьох противаг якому є їх окультурювання. Поставлений діагноз першопричин деградації і загибелі заплавних ґрунтів виводить на конкретні способи розв’язання виникаючих при окультурюванні колізій, коли стабільне функціонування в заплавах найпродуктивніших фітоценозів репрезентує їх екологічне лідерство перед едафічними чинниками. Розроблені (з огляду на ноосферну ідею, біосферні функції заплавного педолітогенезу, ландшафтно-екологічну типологію земель) нові (екоетичні) підходи до окультурювання (в т.ч. фітоагрохімічного) заплавних ґрунтів гарантують зростання врожайності кормових трав, стабільне функціонування заплавних екосистем, зміцнення грунтово-ценотичного біорізноманіття.

У дисертації наведено теоретичні узагальнення і нове вирішення наукової проблеми, пов’язаної з концепцією заплавно-долинного педолітогенезу як загальнобіосферного природно-антропогенного макропроцесу в його еко-еволюційному розвороті. Закладено теоретичні основи окультурюючої корекції природного грунтотворення в заплавних екосистемах Лісостепу та Полісся України. Поставлено діагноз першопричин деградації заплавних ґрунтів, який виводить на конкретні способи окультурювання та підвищення родючості алювіальних мінеральних та торфових органогенних ґрунтів.

1. Літогенетичні, фізико-хімічні, біологічні, агрохімічні та інші параметри заплавних ґрунтів діагностують їх природну варіабельність, строкатість, динамічність, перенасиченість біотою, антропогенну скоригованість:

- в алювіальних ґрунтах (за винятком прируслов’я) переважає фізична глина, вміст якої (разом з мулом) з глибиною зменшується (при зростанні кількості піску);

- їх характеризує строкатий розподіл глинистих (в т.ч. змішано-шаруватих) мінералів і високодисперсного кварцу при відсутності диспергації;

- їх гумусовий стан підтверджує накопичення в заплавах максимальної кількості органічних (переважно гумінових) речовин з детритом (в дернині на цілині); біосферно знаковою рисою заплавних торф’яників Лісостепу та Полісся є збагаченість органічними речовинами, N і P при дефіциті K та Cu;

- фізико-хімічні показники варіюють в різних видах заплавних ґрунтів (найменша кількість обмінних катіонів виявляється в легких різновидностях);

- оглеєння сприяє рухомості сполук типоморфних (Fe, Mn, S) та інших елементів з перемінною валентністю, знижує величину ОВП;

- в солянокислій витяжці переважають Са, Al, Fe, Mg, Mn (особливо в болотних і меншою мірою в дернових піщаних ґрунтах);

- біотехнохемогенна перевантаженість заплавних топопозицій долинної гіпсоедафокатени спричинює їх трофічну збагаченість (в т.ч. й мікроелементами-ВМ);

- загальна кількість мікроорганізмів та їх окремих груп є динамічною, різниться по видах ґрунтів і горизонтах, а оглеєння залучає до участі в мікробно-ферментативних процесах залізо-, сіркобактерії, інвертази, уреази;

- слабо засолені заплавні ґрунти Лісостепу в цілинних варіантах наділені, завдяки Са, оптимальними фізико-хімічними параметрами; галоморфізм торф’яників содово-сульфатного типу посилюється їх осушенням;

- невисока активність Na+ (<3 мМоль/л) та домінування Са не дають підстав діагностувати прояв в них осолонцювання (їх активність проявляється нерідко альтернативно).

2. Заплавне грунтотворення є біосферно масштабним молодим педолітогенним феноменом, інтразонально вмонтованим в меандровий пояс планети:

- його ареною є геохімічно активна смуга земноводних ландшафтів зі складними СГП (дернові, лучні, лучно-болотні і болотні гідрогаломорфні ґрунти);

- давньоалювіальна товща зберігає сліди пізньокайнозойської еволюції заплавного грунтотворення, помаркованого в унікальних екологічних нішах біосфери торфо- та гідролітогенезом;

- потужна, примножена фіторізноманіттям, аква-енергетична підтримка заплавного грунтотворення сприяє мобілізації з долинних екосистем розмаїтої гами компонентів ґрунтової родючості;

- на алювіальному тлі діють ЕГП: біопродукування та мікробно-ферментативна трансформація фітомаси; детритогенез, гумусова (й трофічна) акумуляція; гідро- та біогенна міграція; внутрішньопрофільне глиноутворення; торфогенез, оглеєння;

- гумусово-акумулятивне грунтотворення маркує прируслов’я і центральну заплаву, а в притерасовій і прикореневій – панує болотний процес; алювіальний гідролітогенез тотально маркує їх шаруватістю та трофічним збагаченням;

- на трофічно збіднених цілинних едафотопах екологічне лідерство у заплавному грунтотворенні належить фітоценотичному чиннику.

3. Люди давно адаптувались до складно еволюціонуючого ландшафтного довкілля, в енеоліті повною мірою пізнали високу родючість заплавно-долинних ґрунтів, а в голоцені суперечливо обтяжили їх наслідками антропосоціогенезу:

- оксигенізація та зневоднення загальмували заплавний торфогенез з усіма згубними для біосфери й соціуму наслідками;

- мінеральні ґрунти втрачають дернину, різко збіднюють біорізноманіття, редукують, як і торф’яники, геоекоінформаційні зв’язки в ЕКОСИСТЕМІ БІОСФЕРИ;

- агрогенна модифікація заплавних ґрунтів супроводжується їх механічним перемішуванням (гомогенізацією), одіозною розімкнутістю біологічного кругообігу, неповно компенсованою хемогенними добавками.

4. Подолання деградаційного спрямування природно-антропогенної еволюції заплавно-долинних ґрунтів пов’язане з мудрою реалізацією ноосферної ідеї та їх ландшафтно-адаптивним окультурюванням:

- це передбачає адаптоване до біосферної стратегії максимізації грунтово-ценотичного різноманіття партнерство людей і ґрунтів (земель) як суб’єктів коеволюційного процесу;

- екологічність еволюції заплавно-долинних ґрунтів в умовах дискредитації екстенсивного та інтенсивного землекористування стратегічно орієнтує на реабілітацію цих вразливих витворів біосфери, а його гармонізація створює мудру альтернативу еконебезпечному техногенному тренду заплавного педолітогенезу;

- екоетичні сумніви від внесення добрив на заплавних ґрунтах долаються екологічно грамотним окультурюванням;

- вдалим прикладом коеволюційної співтворчості є фітоагрохімічне окультурювання цілинних ґрунтів – еконейтральна корекція природного грунтотворення, яка еволюційно співпадає з його сучасним етапом, технологічно передбачає раціональне застосування добрив в кооперації з мезофільними кормовими фітоценозами, біогеохімічно переслідує мету збільшення біопродуктивності агроекосистем, підвищення родючості ґрунтів, поліпшення якості с.-г. продукції при збереженні грунтово-ценотичного різноманіття і біосферозначимих грунтово-екологічних режимів.

5. Окультурююча корекція заплавного грунтотворення суперечливо здійснюється в супроводі таких еколого-біогеохімічних закономірностей:

- окультурюючі ефекти на торф’яниках перекреслив фатальний прорахунок меліораторів, які реалізували їх родючість за найзбитковішим сценарієм;

- диференційоване застосування багатокомпонентних тукосумішок (NPK + Ca, Mg, Na, Mo, інші біофіли) дозволяє разом з підвищенням врожайності поліпшувати якість кормових травостоїв і коригувати ценотичні позиції їх компонентів;

- кумуляція удобрювальних (окультурюючих) ефектів на цілинних (з дерниною) алювіальних ґрунтах чітко фіксується фітоіндикацією;

- кормове призначення лучних трав потребує моніторингу еколого-біогеохімічного тренду всього трофічного ланцюга; при цьому Са постає разом з Na і Mg в ролі найважливіших макроелементів в кормах, а надлишок К деформує в них співвідношення інших катіонів, створюючи цим загрозу для тварин;

- альтернативність безазотистих, N, Ca, Na, Mg, Mo-вмісних варіантів фітоагрохімічного окультурювання цілинних ґрунтів є очевидною за принципово не загрозливим для жуйних тварин вмістом ВМ-мікроелементів;

- у досліджуваних ґрунтах вміст Cd і Pb є на порядок нижчим від ГДК; вони акумулюються коренями кормових трав, приводячи (при протидії Са) до перерозподілу в них вмісту K, Cu, Rb, Sr та створюючи цим згубний для тварин дефіцит Мо;

- це спонукає удобрювати травостої Мо не лише для підвищення врожайності, але й для поліпшення їх якості, стабілізації ценотичних позицій бобових і біосферозначимих екофункцій (Мо виступає антагоністом і детоксикантом ВМ, посилює, а то й замінює окультурюючу дію меліорантів);

- у різних заплавах трави поглинають Са, Mg, K і Na в різних пропорціях при схожості еко-біогеохімічних закономірностей фітоагрохімічного окультурювання;

- співвідношення Ca:Sr в досліджених травах сигналізує про дефіцит в кормах біогенного Sr (добрива коригують цю пропорцію);

- агрохімічне окультурювання торф’яників оптимізує розвиток більшості фізіологічних груп мікроорганізмів (за винятком грибів), поліпшує живлення с.-г. культур, загальмовує еконебезпечну втрату біогенних речовин;

- для торф’яників окультурюючим чинником є внесення зольних елементів при структурній меліорації, що сприяє мобілізації їх органогенного багатства, але посилює редукцію геоекоінформаційних зв’язків;

- збагаченість торф’яників органо-, Fe-, Al-фосфатами вказує на причину високої (підтвердженої зростанням врожайності) ефективності тут фосфорних добрив;

- добавка K до PCu-тукосумішок є обов’язковим окультурюючим агроприйомом на будь-яких видах торф’яників (за винятком байдужих до К феноменально продуктивних природних гігромезогалофільних фітоценозів на відповідних едафотопах);

- активність причетних до розкладу фосфатів бактерій регулюється внесенням PKCu на тлі зниженого рівня підгрунтових вод;

- найсуттєвішою з діагностичних ознак мікробоценозів цілинних алювіальних ґрунтів, як і біоценозів загалом, є їхнє видове різноманіття;

- у режимі трофності цілинних алювіальних ґрунтів екологічно знаковим (на відміну від торф’яників) є періодичне зникнення нітратів під мезофільними травостоями, для яких режими засвоєння NO3- і NH4+ є принципово ідентичними;

- нітрифікація на лугах оптимізується на окультурюваних варіантах з Ca, Mg, Na, Mo, що вказує на чіткі еколого-біогеохімічні орієнтири в цьому бажаному напрямку, позначеному підвищенням врожайності, причини якої є далеко не очевидними;

- вміст рухомого калію в алювіальних ґрунтах знижується в осінній період, внаслідок його інтенсивного споживання молодими травами в стресовому стані;

- окультурюючий вплив внесеного по поверхні молодих трав Ca3(PO4)2 індикується у післядії підвищенням фітопродуктивності, зміцненням ценотичних позицій трав-едифікаторів, стабілізацією грунтово-екологічних режимів;

- можливості фітоагрохімічного регулювання кругообігу макро- та мікроелементів в цілинних екосистемах заплави підтверджуються здобутими нами (далеко не вичерпаними) в натурних експериментах знахідками (по Na, Mg, Ca3(PO4)2, Мо, активації колоїдних форм гумусу);

- залізо залишається чи не єдиним, прямо не токсичним для біоти, ВМ навіть в умовах еконебезпечного хемотехногенного утиску заплавних ґрунтів, а торфогенез позбавляє токсичності його (та Al, а можливо й інші іони) навіть при критичних для інших (піщаних) ґрунтів показниках, але на фоні кальцію Fe++ i Fe+++ пригнічують рослини.

6. Ландшафтно-екологічна типологія заплавних земель враховує 27 типів заплавних земель лівобережного Лісостепу України і:

- конкретизується комплектом суто заплавних екологічних параметрів (повеневість, алювіальність, торфогенність, літогенетичний профіль, галоморфізм);

- враховує біосферні екофункції заплавного педолітогенезу та породженого ним в долинах грунтово-ценотичного біорізноманіття;

- служить базою розробки на біосфероцентричних засадах екологізованих проектів окультурювання та стабілізації строкато-динамічних едафічних продуктів заплавного педолітогенезу з їх рясним біорізноманіттям, зосередженим в наймолодшій екологічній ніші на трофічно збагачуваному земноводному дні долинної гіпсоедафокатени.

7. Екологічна експертиза проектів надійно протидіє еконебезпечним навіть економічно вигідним акціям в заплавно-долинних ландшафтах за умови її незалежності та підпорядкування пріоритетам екологічного імперативу.

8. Випробувані нові (екоетичні) підходи до окультурювання започатковують стратегію “оновлення” землі та її власника - хазяїна й партнера по коеволюції (співтворчості) з біосферою. Перед пошуком засобів її здійснення належить мудро з’ясувати, чи варті досягнення поставлені цілі і чи не обернуться вони екологічним бумерангом (“распашка поймы чревата обнищанием нации”).


Меню
Реклама



2006-2009 © Диссертации и авторефераты Украины