ПАЛЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ОСНОВЕ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА РАЗНОВОЗРАСТНЫХ ПОЧВ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ
|
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ ИЗМЕНЕНИЯХ ПОЧВ
И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ТЕРРИТОРИИ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ 6
1.1 Взаимосвязь экологических обстановок ландшафтов и почв. Память
почв 6
1.2 Причины изменения экологических обстановок, отражающих состояние
и формирование природной среды 8
1.3 Изменение экологических условий состояния природной среды в
пределах лесостепи центра Восточно-Европейской равнины 11
ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ И МЕТОДИК ИССЛЕДОВАНИЯ 15
1.2. Объекты исследования 15
1.3. Методы исследования, используемые в процессе изучения
разновозрастных почв 18
ГЛАВА 3. ПАЛЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ ПРИРОДНОЙ
СРЕДЫ НА ЛУГОВОСТЕПНОМ УЧАСТКЕ ЛЕСОСТЕПИ ЦЕНТРА ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ РАВНИНЫ 23
3.1. Описание и морфологическая характеристика разновозрастных почв 23
3.2. Сравнительный анализ разновозрастных почв и состояния окружающей
среды в конце XVI века и настоящего времени на исследуемой территории .. 30
ГЛАВА 4. ПАЛЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ НА ШИРОКОЛИСТВЕННОМ ЛЕСНОМ УЧАСТКЕ ЛЕСОСТЕПИ ЦЕНТРА ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ РАВНИНЫ 40
4.1. Описание и морфологическая характеристика разновозрастных почв 40
4.2. Сравнительный анализ разновозрастных почв и состояния окружающей среды в скифское время и современный период на территории исследуемой территории 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 55
ГЛАВА 1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ ИЗМЕНЕНИЯХ ПОЧВ
И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ТЕРРИТОРИИ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ 6
1.1 Взаимосвязь экологических обстановок ландшафтов и почв. Память
почв 6
1.2 Причины изменения экологических обстановок, отражающих состояние
и формирование природной среды 8
1.3 Изменение экологических условий состояния природной среды в
пределах лесостепи центра Восточно-Европейской равнины 11
ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ И МЕТОДИК ИССЛЕДОВАНИЯ 15
1.2. Объекты исследования 15
1.3. Методы исследования, используемые в процессе изучения
разновозрастных почв 18
ГЛАВА 3. ПАЛЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ ПРИРОДНОЙ
СРЕДЫ НА ЛУГОВОСТЕПНОМ УЧАСТКЕ ЛЕСОСТЕПИ ЦЕНТРА ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ РАВНИНЫ 23
3.1. Описание и морфологическая характеристика разновозрастных почв 23
3.2. Сравнительный анализ разновозрастных почв и состояния окружающей
среды в конце XVI века и настоящего времени на исследуемой территории .. 30
ГЛАВА 4. ПАЛЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ НА ШИРОКОЛИСТВЕННОМ ЛЕСНОМ УЧАСТКЕ ЛЕСОСТЕПИ ЦЕНТРА ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ РАВНИНЫ 40
4.1. Описание и морфологическая характеристика разновозрастных почв 40
4.2. Сравнительный анализ разновозрастных почв и состояния окружающей среды в скифское время и современный период на территории исследуемой территории 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 55
Актуальность темы:
Ландшафты всегда играли большую роль в жизни человеческого общества на протяжении всей его истории. Л. Н. Гумилёв в работе «Этногенез и биосфера» писал о том, что этносы всегда связаны с природным окружением благодаря активной хозяйственной деятельности, а ландшафт определяет возможности этнического коллектива при его возникновении [9]. С изменением ландшафтов, изменяются и условия существования этносов, преобразуя их образ жизни. Все народы Земли живут в ландшафтах за счет природы, но коль скоро ландшафты разнообразны, то сталь же разнообразны и народы, ибо как бы сильно они ни видоизменяли ландшафт - путем ли создания антропогенного рельефа или путем реконструкции флоры и фауны, людям приходится кормиться тем, что может дать природа на той территории, которую этнос либо заселяет, либо контролирует. Однако ничто в мире не бывают неизменным, и ландшафты - не исключение. Они, подобно этносам, имеют свою динамику развития, т.е. свою историю. И когда ландшафт существенно изменяется, люди должны либо приспособиться к новым условиям, либо сменить место своего проживания.
Ландшафт состоит из компонентов, каждый из которых является "представителем" отдельных частных геосфер, входящих в географическую оболочку. К ним принято относить горные породы, поверхностные и подземные воды, воздух, почвы, растительность, животный мир. Указанные компоненты ландшафта в той или иной степени оказывают воздействие на общество и сферы его деятельности.
В современном мире активно проводится мониторинг ландшафтов и их компонентов. На основе данных исследований, возможно построение прогнозов изменения экологических обстановок ландшафтов. В частности, для выявления определённых тенденций в данных изменениях, используется анализ разновозрастных почв, благодаря которому можно получить необходимую информацию для выявления изменений ландшафтов в целом на протяжении многих веков и даже тысячелетий и прогнозировать их на будущие столетия. Так как изменение экологических обстановок непосредственно отражается на физико-химических и механических свойствах почв они являются «хранителями информации» о состоянии ландшафтов в тот или иной момент их развития. Поэтому результаты исследований почв являются одной из важнейших основ для изучения изменений в экологических обстановках ландшафтов.
Благодаря изучению и сравнению разновозрастных почв можно получить знания об изменении таких компонентов ландшафта как климат, флора и фауна, гидрологический режим местности и других. Всё перечисленное, несомненно, оказывает влияние на состояние почв, их плодородие и, следовательно, оказывает воздействие на хозяйственную деятельность общества, в особенности на сельское хозяйство. Поэтому данная тема особенно актуальна для Центрального Черноземья, так как Белгородская область является одним из крупнейших производителей сельскохозяйственной продукции в России. Помимо этого, при сравнении разновозрастных почв можно проследить и воздействие антропогенной деятельности на окружающую среду с течением времени, а также определить последствия данного влияния, если разновозрастные почвы подвергались антропогенным воздействиям в прошлом. В результате этого становится возможным путем прогнозирования предугадать негативные последствия воздействия человека на существующие экосистемы и избежать их.
Цель работы: на основе анализа разновозрастных зональных типов почв лесостепи, охарактеризовать экологические обстановки ландшафтов прошлого и настоящего времени на территории лесостепи центра Восточно-Европейской равнины.
Задачи:
1. Изучить научную литературу по проблеме состояния окружающей среды и изменения во времени ландшафтов и почв в лесостепной зоне.
2. Осуществить полевые исследования разновозрастных почв на ряде ключевых участков лесостепи;
3. Обобщить результаты полевых исследований разновозрастных почв;
4. Выполнить пробоподготовку и лабораторные исследования почв;
5. На основе лабораторных исследований провести сравнительный анализ разновозрастных почв;
6. Выявить изменения почв и экологических обстановок на ключевых участках исследования за конкретный исторический период на территории лесостепной зоны.
7. Охарактеризовать причины выявленных изменений.
Предмет исследования: изменение состояния окружающей среды на примере сравнительной характеристики разновозрастных зональных почв лесостепи.
Объекты исследования: разновозрастные чернозёмные почвы и серые лесные почвы, естественные зональные ландшафты лесостепи
Методы исследования: почвенно-археологический, сравнительно-аналитический, профильно-генетический, анализ литературных данных.
Ландшафты всегда играли большую роль в жизни человеческого общества на протяжении всей его истории. Л. Н. Гумилёв в работе «Этногенез и биосфера» писал о том, что этносы всегда связаны с природным окружением благодаря активной хозяйственной деятельности, а ландшафт определяет возможности этнического коллектива при его возникновении [9]. С изменением ландшафтов, изменяются и условия существования этносов, преобразуя их образ жизни. Все народы Земли живут в ландшафтах за счет природы, но коль скоро ландшафты разнообразны, то сталь же разнообразны и народы, ибо как бы сильно они ни видоизменяли ландшафт - путем ли создания антропогенного рельефа или путем реконструкции флоры и фауны, людям приходится кормиться тем, что может дать природа на той территории, которую этнос либо заселяет, либо контролирует. Однако ничто в мире не бывают неизменным, и ландшафты - не исключение. Они, подобно этносам, имеют свою динамику развития, т.е. свою историю. И когда ландшафт существенно изменяется, люди должны либо приспособиться к новым условиям, либо сменить место своего проживания.
Ландшафт состоит из компонентов, каждый из которых является "представителем" отдельных частных геосфер, входящих в географическую оболочку. К ним принято относить горные породы, поверхностные и подземные воды, воздух, почвы, растительность, животный мир. Указанные компоненты ландшафта в той или иной степени оказывают воздействие на общество и сферы его деятельности.
В современном мире активно проводится мониторинг ландшафтов и их компонентов. На основе данных исследований, возможно построение прогнозов изменения экологических обстановок ландшафтов. В частности, для выявления определённых тенденций в данных изменениях, используется анализ разновозрастных почв, благодаря которому можно получить необходимую информацию для выявления изменений ландшафтов в целом на протяжении многих веков и даже тысячелетий и прогнозировать их на будущие столетия. Так как изменение экологических обстановок непосредственно отражается на физико-химических и механических свойствах почв они являются «хранителями информации» о состоянии ландшафтов в тот или иной момент их развития. Поэтому результаты исследований почв являются одной из важнейших основ для изучения изменений в экологических обстановках ландшафтов.
Благодаря изучению и сравнению разновозрастных почв можно получить знания об изменении таких компонентов ландшафта как климат, флора и фауна, гидрологический режим местности и других. Всё перечисленное, несомненно, оказывает влияние на состояние почв, их плодородие и, следовательно, оказывает воздействие на хозяйственную деятельность общества, в особенности на сельское хозяйство. Поэтому данная тема особенно актуальна для Центрального Черноземья, так как Белгородская область является одним из крупнейших производителей сельскохозяйственной продукции в России. Помимо этого, при сравнении разновозрастных почв можно проследить и воздействие антропогенной деятельности на окружающую среду с течением времени, а также определить последствия данного влияния, если разновозрастные почвы подвергались антропогенным воздействиям в прошлом. В результате этого становится возможным путем прогнозирования предугадать негативные последствия воздействия человека на существующие экосистемы и избежать их.
Цель работы: на основе анализа разновозрастных зональных типов почв лесостепи, охарактеризовать экологические обстановки ландшафтов прошлого и настоящего времени на территории лесостепи центра Восточно-Европейской равнины.
Задачи:
1. Изучить научную литературу по проблеме состояния окружающей среды и изменения во времени ландшафтов и почв в лесостепной зоне.
2. Осуществить полевые исследования разновозрастных почв на ряде ключевых участков лесостепи;
3. Обобщить результаты полевых исследований разновозрастных почв;
4. Выполнить пробоподготовку и лабораторные исследования почв;
5. На основе лабораторных исследований провести сравнительный анализ разновозрастных почв;
6. Выявить изменения почв и экологических обстановок на ключевых участках исследования за конкретный исторический период на территории лесостепной зоны.
7. Охарактеризовать причины выявленных изменений.
Предмет исследования: изменение состояния окружающей среды на примере сравнительной характеристики разновозрастных зональных почв лесостепи.
Объекты исследования: разновозрастные чернозёмные почвы и серые лесные почвы, естественные зональные ландшафты лесостепи
Методы исследования: почвенно-археологический, сравнительно-аналитический, профильно-генетический, анализ литературных данных.
Изучение изменений состояния окружающей среды является особо актуальной темой в настоящее время. Анализируя изменения во времени компонентов ландшафтов, можно воссоздать историческую картину мира по состоянию на тот или иной момент климата, поверхностных вод, флоры, фауны, почв и выявить закономерности их изменения. На основе таких данных можно предугадать изменения ландшафтов и их компонентов в будущем, что важно в особенности для прогнозирования дальнейшей хозяйственной деятельности человечества.
Несомненное влияние на состояние окружающей среды территории оказывает климат. От климатических составляющих, таких как радиационный баланс, давление, температура, влажность, зависит характер и тип ландшафтов, формирование ареалов тех или иных видов флоры и фауны, а также происходит образование определённой почвенной среды. В результате изменения климата постепенно меняются как компоненты ландшафта, так и ландшафт в целом.
Для того, чтобы воссоздать картину произошедших изменений в экологических обстановках ландшафта на какой-либо период в истории специалисты исследуют морфологические, физико - химические свойства почвы, так как почвы являются отражением экологических условий состояния окружающей среды в прошлом и настоящем. Благодаря такому их свойству как память почв, происходит консервация на длительное время всех тех особенностей климата, растительного и животного мира и т.д., которые были присущи для определённой местности в определённый промежуток времени. Благодаря этому и возможна так называемая палеоэкологическая «реконструкция», то есть научное воссоздание тех или иных экологических условий, формирующих состояние окружающей среды в прошлом.
В период позднего голоцена территории современной лесостепи происходили достаточно выразительные изменения экологических условий формирования естественных растительности и почв. Это периоды аридизации климата, один из которых наблюдался в X-XIII веках, в малом климатическом оптимуме голоцена со снижением доли древесной растительности в ландшафтах, обмелением рек, уменьшением животного разнообразия. Также наблюдались эпизоды резкого похолодания климата, как например, в Малый Ледниковый период с XIV по XIX века, которое приводило к неблагоприятным условиям существования растений, животных и населения.
По причине неравномерного увлажнения местности и неровностей рельефа на территории лесостепной зоны центра Восточно-Европейской равнины возникли разнотравные луговостепные участки и участки широколиственных лесов. При этом лесные почвы трансформировались из чернозёмов, в результате их оподзоливания. Однако из-за частых смен экологических условий местности (становление кратковременных периодов аридизации климата), формирование серых лесных почв происходит достаточно продолжительное время, включая современный период.
Следовательно, можно сказать, что на территории лесостепной зоны происходит формирование ареалов двух зональных типов почв - чернозёмов и серых лесных, образовавшихся в специфических экологических условиях, которые отражаются в химических и других свойствах почв.
Основные изменения почв луговостепной подзоны, произошедшие за период с начала XVII века до настоящего времени, заключаются в следующем:
• растёт мощность гумусовых горизонтов А1 и А1В в чернозёмах;
• формируются менее контрастные различия профильного распределения значений рН, изменяющихся в настоящее время от верхней части профиля до 8-8,2 в средней и нижней частях профиля;
• усиливается деятельность роющей фауны.
По данным изменениям почв можно предполагать, климат лесостепной зоны меняется от сухого континентального, к более мягкому влажному. В результате происходит постепенная смена ландшафтов. Ливневые кратковременные осадки сменяются продолжительными менее интенсивными, что способствует увлажнению почвенной среды, развитию лугово - степной растительности, увеличению представителей роющей фауны (червей, слепышей и т.д.) и, как следствие, повышению плодородия почвы.
Преобразование почв из чернозёмов оподзоленных в серые лесные является основной тенденцией с VI века до н.э по настоящий момент. Основные изменения почв, происходящие в данный период в лесной подзоне это:
• увеличение плотности почвенных горизонтов;
• аккумуляция глины илистой фракции почвы.
Вместе с природными факторами, оказывающими воздействие на изменение ландшафтов и, как следствие, почвенных свойств, можно выделить и антропогенный фактор. Так, в результате, сведения лесов на местности, а также проведения выборочных рубок, повышается мощность гумусового профиля лесных почв, а кислотность почвенной среды переходит от слабокислой к нейтральной. Следовательно, в данной подзоне происходит замедление трансформации почв в серые лесные, распространяется лесное разнотравье.
В итоге можно сделать вывод, что на территории лесостепной зоны центра Восточно-Европейской равнины выделяются как естественные тренды формирования экологических обстановок и зональных почв лесостепи (например, на Усманском участке), так и как результат совместного воздействия природных и антропогенных факторов на почвы и ландшафты (на Люботинском участке).
Основная тенденция в изменении экологических обстановок ландшафтов на сегодняшний день это постепенное потепление и увлажнение климата, с увеличением биоразнообразия на местности, а также развитием агрономически ценных плодородных почв, что особенно благоприятно для Центрального-Черноземья России.
Несомненное влияние на состояние окружающей среды территории оказывает климат. От климатических составляющих, таких как радиационный баланс, давление, температура, влажность, зависит характер и тип ландшафтов, формирование ареалов тех или иных видов флоры и фауны, а также происходит образование определённой почвенной среды. В результате изменения климата постепенно меняются как компоненты ландшафта, так и ландшафт в целом.
Для того, чтобы воссоздать картину произошедших изменений в экологических обстановках ландшафта на какой-либо период в истории специалисты исследуют морфологические, физико - химические свойства почвы, так как почвы являются отражением экологических условий состояния окружающей среды в прошлом и настоящем. Благодаря такому их свойству как память почв, происходит консервация на длительное время всех тех особенностей климата, растительного и животного мира и т.д., которые были присущи для определённой местности в определённый промежуток времени. Благодаря этому и возможна так называемая палеоэкологическая «реконструкция», то есть научное воссоздание тех или иных экологических условий, формирующих состояние окружающей среды в прошлом.
В период позднего голоцена территории современной лесостепи происходили достаточно выразительные изменения экологических условий формирования естественных растительности и почв. Это периоды аридизации климата, один из которых наблюдался в X-XIII веках, в малом климатическом оптимуме голоцена со снижением доли древесной растительности в ландшафтах, обмелением рек, уменьшением животного разнообразия. Также наблюдались эпизоды резкого похолодания климата, как например, в Малый Ледниковый период с XIV по XIX века, которое приводило к неблагоприятным условиям существования растений, животных и населения.
По причине неравномерного увлажнения местности и неровностей рельефа на территории лесостепной зоны центра Восточно-Европейской равнины возникли разнотравные луговостепные участки и участки широколиственных лесов. При этом лесные почвы трансформировались из чернозёмов, в результате их оподзоливания. Однако из-за частых смен экологических условий местности (становление кратковременных периодов аридизации климата), формирование серых лесных почв происходит достаточно продолжительное время, включая современный период.
Следовательно, можно сказать, что на территории лесостепной зоны происходит формирование ареалов двух зональных типов почв - чернозёмов и серых лесных, образовавшихся в специфических экологических условиях, которые отражаются в химических и других свойствах почв.
Основные изменения почв луговостепной подзоны, произошедшие за период с начала XVII века до настоящего времени, заключаются в следующем:
• растёт мощность гумусовых горизонтов А1 и А1В в чернозёмах;
• формируются менее контрастные различия профильного распределения значений рН, изменяющихся в настоящее время от верхней части профиля до 8-8,2 в средней и нижней частях профиля;
• усиливается деятельность роющей фауны.
По данным изменениям почв можно предполагать, климат лесостепной зоны меняется от сухого континентального, к более мягкому влажному. В результате происходит постепенная смена ландшафтов. Ливневые кратковременные осадки сменяются продолжительными менее интенсивными, что способствует увлажнению почвенной среды, развитию лугово - степной растительности, увеличению представителей роющей фауны (червей, слепышей и т.д.) и, как следствие, повышению плодородия почвы.
Преобразование почв из чернозёмов оподзоленных в серые лесные является основной тенденцией с VI века до н.э по настоящий момент. Основные изменения почв, происходящие в данный период в лесной подзоне это:
• увеличение плотности почвенных горизонтов;
• аккумуляция глины илистой фракции почвы.
Вместе с природными факторами, оказывающими воздействие на изменение ландшафтов и, как следствие, почвенных свойств, можно выделить и антропогенный фактор. Так, в результате, сведения лесов на местности, а также проведения выборочных рубок, повышается мощность гумусового профиля лесных почв, а кислотность почвенной среды переходит от слабокислой к нейтральной. Следовательно, в данной подзоне происходит замедление трансформации почв в серые лесные, распространяется лесное разнотравье.
В итоге можно сделать вывод, что на территории лесостепной зоны центра Восточно-Европейской равнины выделяются как естественные тренды формирования экологических обстановок и зональных почв лесостепи (например, на Усманском участке), так и как результат совместного воздействия природных и антропогенных факторов на почвы и ландшафты (на Люботинском участке).
Основная тенденция в изменении экологических обстановок ландшафтов на сегодняшний день это постепенное потепление и увлажнение климата, с увеличением биоразнообразия на местности, а также развитием агрономически ценных плодородных почв, что особенно благоприятно для Центрального-Черноземья России.