НОРМАТИВНО-ПРАВОВАЯ БАЗА 3
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В ПОЧВАХ ЭРОЗИОННЫХ ЛАНДШАФТОВ 8
1.1. Мониторинг плодородия пахотных земель сельскохозяйственного назначения в современных условиях 8
1.2. Современные представления о пространственной неоднородности
почвенного покрова 12
1.3. Формирование ландшафтных систем земледелия с учётом пространственной неоднородности 25
1.4. Роль землеустройства в формировании ландшафтного точного земледелия 33
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 37
2.1. Физико-географическая характеристика изучаемой территории 37
2.2. Объект и методы исследования 43
Глава 3. КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В ПОЧВАХ ЭРОЗИОННЫХ ЛАНДШАФТОВ 46
3.1. Особенности влияния длительной разновременной распашки на содержание гумуса в почвах полярных катен 46
3.2. Количественная оценка распределения гумуса в почвах эрозионных
ландшафтов методами описательной статистики 53
3.3. Статистическая оценка количественных показателей однородности
дисперсий выборок пространственного распределения гумуса в почвах 61
ГЛАВА 4. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В ПОЧВАХ ЭРОЗИОННЫХ ЛАНДШАФТОВ 65
4.1. Графическое моделирование пространственного распределения
органического вещества в почвах эрозионных ландшафтов 65
4.2. Оценка однородности /неоднородности пространственного распределения органического вещества в почвах эрозионных ландшафтов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
В современный период на формирование ландшафтов огромное влияние оказывает хозяйственная деятельность человека, в результате которой огромные территории вовлечены в сельскохозяйственное производство. При переходе к адаптивно-ландшафтному земледелию необходимо в первую очередь, хорошее знание специфики местных природных ландшафтов, что требует создания обширной пространственной и тематической информационной базы. Крайне необходимо проведение комплексного мониторинга, изучение и оценка тенденций изменения свойств почв и их распространения. Необходимость глубоких знаний почвенных ресурсов, создание и проведение государственной политики в области земельных ресурсов обусловлено эффективностью сельскохозяйственного производства.
«Положение о проекте адаптивно-ландшафтного земледелия на территории Белгородской области» устанавливает концепцию развития земледелия области и основные правила использования сельскохозяйственных земель. Сохранение и повышение плодородия почв - приоритетное направление сельскохозяйственной политики, которое основано на ландшафтной системе земледелия с контурно-мелиоративной организацией территории, разрабатываемых при создании новых проектов землеустройства и при корректировке существующих. Современное земледелие, основанное на эколого-ландшафтных принципах, требует дифференцированного использования склоновых агроландшафтов. В соответствии с вещественно-энергетическими потоками, территорию склонов разделяют на агроландшафтные контуры, в составе которых выделяются территориально-экологические ниши, однородные в производственном отношении, чтобы до растения донести более точный агротехнический приём. На склоновых землях важно учитывать эрозионные процессы. Смыв почв отрицательно влияет на их производственные способности, так как уменьшает мощность гумусного горизонта. Масштабы потерь гумуса, сокращение гумусного горизонта, разрушение энергетического потенциала почв за счёт эрозионных процессов достигают значительных размеров.
Рельеф оказывает влияние на плодородие почвы, и особенно на пространственное распределение показателей, вызывая определенную неоднородность, которую необходимо учитывать при проектировании адаптивно-ландшафтных систем земледелия. Неоднородность усложняет решение многих вопросов - классификацию почв, их картографирование, оценки состояния и мониторинг, правильное использование, организацию мелиоративных, почвозащитных мероприятий. Основными причинами являются действие факторов почвообразования, история самой почвы и хозяйственное использование почв. Оценка неоднородности почв проводится через учёт показателей, особое место занимают содержание органического вещества в почвах. Это важный показатель плодородия почвы, который играет большую роль в питании растений, оказывает положительное влияние на структуру почвы, её влагоёмкость, а также тепловой режим.
Целью исследований является проведение количественной оценки органического вещества в почвах эрозионных ландшафтов на пашне и в условиях целины.
В процессе исследования были поставлены следующие задачи:
- провести статистическую оценку значимости показателей содержания органического вещества в почвах эрозионных ландшафтов на пашне и в условиях целины;
- выявить различия по содержанию гумуса в почвах эрозионных ландшафтов на пашне и в условиях целины;
- выявить пространственные закономерности распределения содержания гумуса в почвах катен эрозионных ландшафтов в сопряженном анализе на целине и на пашне.
Научная новизна: впервые в условиях сравнительного анализа сопряженных угодий (пашня и целина) выполнена статистическая оценка показателей содержания гумуса, проведена оценка значимости показателей по содержанию гумуса в почвах катен целины и пашни на склоне разными статистическими подходами и выявлена закономерность пространственного распределения гумуса в изучаемых склоновых ландшафтах.
Практическая значимость: результатов исследования, определяется тем, что полученные данные могут использоваться в качестве основы экологически ориентированного точного земледелия.
Структура выпускной квалификационной работы: выпускная квалификационная работа изложена на 82 страницах. Состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературных источников из 63 наименований.
При проведении статистической оценки значимости показателей содержания гумуса в эрозионных ландшафтах на пашне и в условиях целины, применялись различные методы. Выбор статистических критериев для сравнения нескольких выборок сделан в соответствии с рекомендациями Гржибовского и др. Статистические тесты, предваряющие сравнение выборок (проверка на нормальность распределения и проверка однородности дисперсий выборок), осуществлены в соответствии с протоколом разведочного анализа данных. Проверка распределения выборок на нормальность выполнена при помощи критерия Шапиро-Уилка.
Результаты дисперсионного анализа указывают на то, что на всех горизонтах существуют статистически значимые отличия среднего содержания гумуса хотя бы между одной парой трансект. Наибольшее число статистически значимых различий обнаруживается в верхнем слое (0- 20 см). В нем все трансекты на пашне статистически значимо отличаются от любых трансект в целинной степи. В более глубоких слоях почвы всегда статистически значимые отличия обнаруживаются в паре сравнения четвертая и вторая трансекта. На глубинах 20-40 см, 60-80 см и 80-100 см никакие другие пары сравнений статистически значимых отличий не имеют.
Пространственное распределение содержания гумуса, показывает, что территория склона в слое 0-20 см на целине представлена тучными и среднегумусными почвами (более 9,0% и от 9,0 до 6,0 %), на пашне среднегумусными и небольшими участками почв с содержанием гумуса от 3,0 до 4,5 %. По индексу Морана было установлено, что распределение в пространстве содержание гумуса статистически значимо не отличается от хаотичного. Исключение составляет верхний и нижний слой почвы, в которых наблюдается статистически значимая тенденция к кластеризации.
На основании проведенных исследований было установлено:
1. Распашка почв на пашне после векового освоения приводит к достоверному уменьшению гумуса в метровом слое почвы на катенах северной экспозиции. При более длительном земледельческом периоде (150 лет) сельскохозяйственного освоения содержание гумуса в почвах увеличивается постепенно. В почвах катены южной экспозиции отмечается постепенное уменьшение содержания гумуса в зависимости от времени распашки, в этом случае наблюдается процесс нарастающей деградации. Наиболее достоверное его уменьшение отмечается в ряду лес-пашня 150 лет
2. Детальный анализ сравнения среднего содержания гумуса в метровом слое почвы в катенах сопряженных угодий показывает, что на целинных черноземах значение показателя составляет 5,48 %, на пашне - 4,48 %. Разница между значениями находится в пределах 1 %. Для каждой линии отбора на пашне содержание гумуса меньше, чем на целине на каждой глубине.
3. В верхнем 0-20 см слое почвы содержание гумуса варьирует незначительно как на пашне, так и на целине. Наибольшее варьирование признака отмечается на глубинах 60-80 и 80-100 см в почвах катен, расположенных на пашне. Коэффициент корреляции составляет 30-39 %, на целине этот показатель ниже и находится на уровне 14-23 %.
4. Дисперсии выборок содержания гумуса по транссектам статистически значимо не отличаются. Наибольшее число значимых различий обнаруживается в верхнем слое 0-20 см. Содержание гумуса в почвах на трассектах на пашне отличается от содержания гумуса в почвах на катенах, расположенных в целинной степи. Содержание гумуса в почвах между катенами на пашне и целине значимо не отличаются.
5. Распределение в пространстве содержания гумуса статистически значимо не отличается от хаотичного. Исключение составляют верхний и нижний слои почвы, в которых наблюдается статистически значимая тенденция к кластеризации.
6. Пространственная неоднородность по содержанию гумуса в большей степени выражена на целине. В верхнем 0-20 см слое встречается 47 % тучных видовых аналогов и 53 % среднегумусных. На пашне почвенный покров более однороден и представлен в основном среднегумусными аналогами.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
