902

на структурную формулу; определить зависимость структурной формулы от типовой принадлежности почв. Объект исследований: почвы Среднего Урала. В обработку были включены данные 37 разрезов почв, заложенных на горе Северный Басег (954 м н.у.м.) в разных высотнорастительных поясах: горно-лесном, подгольцовом (парковое редколесье, субальпийские луга, криволесье), горно-тундровом. Анализ ГС выполнен пипет-методом по Качинскому на кафедре почвоведения Пермской ГСХА. Структурная формула рассчитана по [3]. Исследуемые почвы объединили в 3 группы по высотным условиям формирования: I группа – на высоте 315-500 м (15 разрезов, горно-лесной пояс); II группа – 501-700 м (19 разрезов, парковые высокотравные леса и редколесья, субальпийские луга); III группа – 701-900 м (3 разреза, криволесье, горная тундра). Статистическая обработка данных проведена в программах Statistica и Excel.

Почвы по содержанию физической глины в мелкоземе в I группе являются тяжелосуглинистыми и глинистыми разновидностями, во II группе преобладают средне- и легкосуглинистые разновидности, редко встречаются тяжелосуглинистые; в III группе – средне- и легкосуглинистые почвы. Таким образом, с увеличением высоты местности ГС мелкозема почв становится более легким.

В горно-лесном поясе по соотношению средневзвешенных содержаний фракций условно выделено 5 структурных формул ГС почв (рис.1). I группу составили буроземы и литоземы ожелезненные, с преобладанием пылеватой фракции в составе ГС. II группу образовали буроземы элювиальные и глеевые, где максимальные средневзвешенные содержания отмечаются для пылеватой и крупнопылеватой фракций. Следующую группу образовали почвы, в которых резко преобладает крупнопылеватая фракция с постепенным снижением пылеватой и илистой фракций.

Рис.1 Структурная формула ГС (песчаная : крупнопылеватая : пылеватая : илистая) для почв горно-лесного пояса на высоте 300-500

Отдельную группу образовали почвы, в которых содержание крупнопылеватой фракции меньше, чем в песчаной и пылеватой фракции. В поясе паркового редколесья и субальпийских лугов почвы по изменению средневзвешенных значений фракций ГС образуют 3 структурные формулы (рис. 2). Формулу 18:29:34:20 имеют буроземы глинисто-элювиальные, где преобла-

201

дает средневзвешенное содержание пылеватой фракции. В буроземах грубогумусированных, элювиальных и глинисто-илювиальных (рис. 2б) преобладающей фракцией является крупнопылеватая, что позволило объединить почвы в единую группу. Третью группу образуют почвы с преобладанием песчаной и пылеватой фракций (рис. 2в).

Рис. 2 Структурная формула ГС почв парковых высокотравных лесов и редколесья, субальпийских лугов на высоте 501-700 м (песчаная:крупнопылеватая:пылеватая:илистая)

На высоте более 700 м структурная формула ГС почв отличается тем, что в них преобладающей является либо содержание песчаной фракции (рис. 3а), либо песчаной и крупной пыли находится на одном уровне (рис. 3б).

Рис. 3 Структурная формула ГС криволесья, горной тундры на высоте 700-900 м (песчаная:крупнопылеватая:пылеватая:илистая)

Содержание илистой фракции находится в минимуме.

Определены устойчивые средние соотношения фракций ГС для всех почв на изученной территории (рис. 4). Так, в горно-лесном поясе, на высоте 300-500 м установлено соотношение гранулометрических фракций (песчаная-крупнопылеватая-пылеватая-илистая) 20-27-30-22; на высоте 500-700 м: 27-29-28-17; а в почвах, формирующихся на высоте более 700 м, соотношение фракций составило: 37-25-24-13.

Рис. 4 Усредненная структурная формула содержания гранулометрических фракций почв в зависимости от топографических условий

202

Структурные формулы ГС показывают, что соотношения гранулометрических фракций изменяются в зависимости от приуроченности к высотно-растительным поясам. Содержание илистой фракции почти во всех формулах является наименьшим, в пределах 17-22 %. Содержание пылеватой фракции в составе мелкозема почв снижается с увеличением высоты местности с 30 до 26 %, а песчаной, напротив, увеличивается с 21 до 33 %.

Установлена средняя связь между средневзвешенным содержанием песчаной и обратная связь пылеватой фракций, физической глиной и высотой местности (300-900 м). Установлено, что содержание крупной пыли в почвах не зависит от высоты местности (таблица).

Таким образом, для каждого высотного пояса определена своя структурная формула ГС с разными центральными значениями, которая зависит в большей степени от высоты местности и в меньшей от типовой принадлежности почв. В структурной формуле почвы центральные значения наиболее «точно» соответствует среднему уровню сочетания факторов почвообразования, а другие значения варьируют и отражают локальные колебания факторов. Различные структурные формулы ГС демонстрируют различное проявление и сочетание элементарных почвенных процессов.

Литература

1.Михеева И.В., Кузьмина Е.Д. Статистическая характеристика «формулы» гранулометрического состава // Почвоведение. 2000. № 7. С. 818-828.

2.Самофалова И.А. Диагностика горных почв по гранулометрии // Почвоведение – продовольственной и экологической безопасности страны: тезисы докладов VII съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева. Часть I. Москва-Белгород: Издательский дом «Белгород», 2016. С. 375-376.

3.Татаринцев В.Л. Гранулометрия агропочв юга Западной Сибири и их физическое состояние: монография. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2008. 261 с.

УДК 574.91

Н.В. Старцева – студентка 4 курса; М.И. Демидова – научный руководитель, доцент, канд. биол. наук,

ФГБОУ ВО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия Л.В. Новоселова – научный консультант, доцент, д-р биол. наук, ФГБОУ ВО ПГНИУ, г. Пермь, Россия

ИЗУЧЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ЛУГОВЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ ООПТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ЛАНДШАФТНЫЙ ЗАКАЗНИК

РЕГИОНАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ «ПРЕДУРАЛЬЕ»

Аннотация. В статье представлены исследования биологического разнообразия луговых фитоценозов в заказнике «Предуралье» и роль адвентивных видов в них.

Ключевые слова: райграс высокий Arrhenateriumelatius L., адвентивные виды, луговые фитоценозы, заказник «Предуралье».

Комплексный заказник «Предуралье» один из интереснейших природных объектов Пермского края. Заказник расположен в юго-восточной части Кунгургского и западной части Кишертского района и занимает площадь 2290 га[4]. На территории заказника сосредоточена богатая и разнообразная растительность. Луговая растительность представлена зональными

203

материковыми разнотравьями, злаково-разнотравными и разнотравно-злаковыми лугами, которые занимают лесные расчистки, залежи[3].

На территории комплексного ландшафтного заказника «Предуралье» в Пермском крае в порядке эксперимента по внедрению новых кормовых культур в 50-е годы ХХ века в рамках исследований профессора А.Н. Пономарева по цветению и опылению злаков был высажен райграс высокий. После прекращения сенокошения и выпаса скота в 2003 году стал наблюдаться процесс постепенного зарастания райграсом естественных луговых фитоценозов заказника.

Цель исследования – изучение видового разнообразия луговой растительности заказника «Предуралье» и выявление роли адвентивных видов в фитоценозе.

Состояние луговых фитоценозов в комплексном ландшафтном заказнике «Предуралье»изучалось с помощью метода геоботанических исследований и метода картографирования.

Для проведения исследования выбраны 3 участка, в период с 4 по 13 июля 2017 г. Проведена серия геоботанических описаний по 10 на каждом участкепо общепринятой методике[1].

Создание геоботанической карты проходило в три этапа: 1) сбор данных; 2) обработка данных;3)составление карты.

Координаты мест произрастания райграса высокого фиксировались с помощью GPSнавигатора GarmineTrex 10. Обработка данных проводилась в программной среде ArcGIS. В качестве подложки для карты был взят космический снимок 2013 года. Выбрана система координат WGS_1984_UTM_Zone_40N, проекция Меркатора. Построена сетка, параметры которой установлены опытным путем и соответствуют размеру 10 на 10м. Ячейка, в которой встречается явление наличия райграса высокого, закрашивается [2].

Врезультате анализа геоботанических описаний, нами выявлено 73 вида растений, относящихся к 27 семействам (таблица 1).

Втом числе найдено 5 адвентивных видов луговых растений: райграс высокий

ArrhenatherumelatiusL., лядвенец рогатый LotuscorniculatusL., люцерна посевная MedicagosativaL., валериана лекарственная ValerianaofficinalisL., наперстянка крупноцветко-

ваяDigitalisgrandifloraMill.

204

Характеристики растительности исследуемых участков луговых фитоценозов заказника «Предуралье» представлены в таблице 2

Анализ геоботанических описаний показал, что до минирующими видами на исследуемых участках являются райграс высокий– 29-53%, люцернапосевная– 6-10%, земляниказ еле-

ная – 7-9%.

Райграс высокий, как было отмечено ранее, является адвентивным «одичавшим» видом и конкурирует с аборигенной растительностью луга.

Карта распространения райграса высокого на исследуемых участкахв заказнике «Предуралье» представлена ниже (рис. 1):

Рисунок 1. Результаты геоботанического картирования

205

Карта отображает основные закономерности распространения райграса высокого на исследуемых участках луговых фитоценозов. С помощью карты вычислена площадь участков, произрастания райграса высокого, рассчитано процентное соотношение его в исследуемых фитоценозах (табл. 3).

Выводы

1.На исследуемой территории в ходе геоботанических описаний обнаружено 73 вида растений, в т.ч. 5 адвентивных видов. Доминирующими видами в луговых фитоценозах являются райграс высокий, люцерна посевная, земляника зеленая.

2.Составлена карта распространения доминирующего вида злаков – райграса высокого на исследуемых участках.

3.Райграс высокий занимает 26,6-52,9% в общей площади исследуемых луговых фитоценозов и является серьезным конкурентом для видов местной флоры.

Литературы

1.Воронов А.Г. Геоботаника. М.: Высшая школа, 1973. 384 с.

2.Жучкова В.К. Методы комплексных физико-географических исследований: учеб.пособие для студ. Вузов. М.: Издательский центр «Академия». 2004. 368 с.

3.Овеснов С.А. Ефимик Е.Г. Биоразнообразие и экология высших растений. Пермь: Перм. гос. ун-т., 2009.

129 с.

4.Пысин К.Г. О памятниках природы России. М.: Советская Россия, 1982. С. 15-17.

УДК 631.42

Т.А. Суетина – студентка 4 курса, А.Н. Чащин – доцент, канд. биол. наук,

ФГБОУ ВО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

СВОЙСТВА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ «СПК ИМЕНИ ЛЕНИНА» КИШЕРТСКОГО РАЙОНА ПЕРМСКОГО КРАЯ

Аннотация. В работе описаны свойства серых лесных почв части территории «СПК имени Ленина» Кишертского района Пермского края. Представлены результаты определения агрегатного состава, физических и физико-химических свойств.

Ключевые слова: серые лесные почвы, агрегатный состав почв, физико-химические свойства почв.

На территории «СПК им. Ленина» Кишертского района Пермского края серые лесные почвы занимают ограниченные территории – всего 6,5 % и активно используются в земледелии для выращивания многолетних трав и зерновых культур. Рациональное использование таких ценных почвенных ресурсов в условиях Пермского края должно быть основано на детальном изучении свойств данных почв.

Территория колхоза СПК имени Ленина Кишертского района расположена в переходной зоне от дерново-подзолистой к лесостепной. Поэтому на территории хозяйства встречаются помимо дерново-подзолистых и лесостепные почвы.

206

Целью данной работы является оценка состава и свойств серых лесных почв и их агрономическая характеристика.

Исследовались светло-серые лесные, серые лесные и темно-серые лесные почвы в трех почвенных разрезах. Предварительные места закладки разрезов были намечены на почвенной карте хозяйства. В отобранных из генетических горизонтов почв образцах был определен агрегатный состав, физические и физико-химические свойства.

Из описания морфологических свойств почв следует, что мощность пахотного горизонта колеблется от 30 до 27 см, в цвете и структуре есть некоторые различия: светло-серые и серые лесные почвы имеют более светлую окраску пахотных горизонтов, темно-серая лесная почва имеет более темную окраску. Наличие более четкого горизонта А1А2 отчетливо наблюдается только в профиле светло-серой лесной почвы, в серой лесной почве он припахан и поэтому самостоятельного горизонта нет, имеются только признаки оподзоливания в нижней части пахотного горизонта.

По результатам изучения агрегатного состава почвы имеют отличную агрономически ценную структуру (Таблица 1). Содержание агрономически ценных агрегатов размером от 0,25 до 10 мм в почвах – колеблется в пределах от 50 до 52 %. Водопрочность агрегатов оказалась удовлетворительной у светло-серой и темно-серой лесных почв, а серая лесная почва имеет неудовлетворительное содержание водопрочных агрегатов.

Таблица 1

Агрегатный состав серых лесных почв

творительной для пахотного слоя, для светло-серой лесной почвы она является неудовлетворительной (таблица 2).

Разрез 2. Серая лесная тяжелосуглинистая почва на покровных лессовидных глинах и суглинках элювии известняков и мергелей

207

По результатам определения физико-химических свойств (таблица 3) все три разреза имеют низкое содержание гумуса в верхних горизонтах ( от 2,2 до 3,9%), которое резко убывает вниз по профилю; слабокислой реакцией среды обладает лишь светло-серая лесная почва (5,28), серая лесная и темно-серая имеют сильнокислую реакцию среды (4,29-4,24), эти результаты согласуются с данными Т.В. Вологжаниной [1], которая показывала, что реакция среды серых лесных почв находится в кислом и слабокислом интервале. Емкость поглощения почвы характеризуются средними значениями; высокой степенью насыщенности основаниями обладает светло-серая лесная почва (90,8%), остальные же – повышенной (83,4-89,8%).

Таким образом, в результате проведения лабораторных исследований серых лесных почв СПК им. Ленина Кишертского района Пермского края были выявлены не очень благоприятные почвенные условия для произрастания сельскохозяйственных культур. Ухудшение свойств серых лесных почв вызвано их интенсивным использованием в земледелии без должного поддерживания бездефицитного баланса гумуса и элементов питания. На сегодняшний день в СПК имени Ленина удобрения вносят лишь при посеве культур.

Литература

1. Вологжанина Т. В. Серые лесные почвы зоны широколиственных лесов Русской равнины:- Пермь:

ПГСХА, 2005. – С. 3-337.

208

УДК 551.311.234; 622:6.2.2; 631.417.1

А.А. Ульяничева – студентка магистратуры 1 курса, А.Д. Смолякова – студентка 3 курса; М.А. Кондратьева – научный руководитель, доцент,

ФГБОУ ВО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ВОДНО-ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ОТВАЛОВ КИЗЕЛОВСКОГО УГОЛЬНОГО БАССЕЙНА

Аннотация. В работе рассматриваются водно-физических свойствапород на поверхности угольных отвалов Кизеловского бассейна. Изучен состав и оптические свойства органического вещества в составе пород, выявлены вероятные источники органического углерода.

Ключевые слова: угольные отвалы,влагообеспеченность, почвенно-гидрологические константы, органическое вещество.

Вода – один из важнейших факторов, определяющих жизнедеятельность организмов. Нормальное развитие растений и почвенных микроорганизмов невозможно без достаточного количества влаги. Изучение водно-физических свойств пород, а также органического вещества в их составе производилось на отвалах шахт Центральная и Нагорнская, расположенных недалеко от г.Губаха Пермского края. Шахты были закрыты в 1997 и 2003 гг. соответственно.Разрезы закладывались на разных элементах отвалов, представляющих собой систему плосковершинных гряд и понижений между ними. Вершины гряд отвалов представляет собой пустошь с крайне разреженной растительностью, вмежгрядовых понижениях и на северных склонах растительность представлена одновидовыми сообществами березы.

К числу важнейших почвенно-гидрологических констант, характеризующих воднофизические свойства грунтов, относятся максимальная гигроскопическая влажность (МГ), влажность завядания(ВЗ), наименьшая влагоемкость (НВ)[3].Дополнительно рассчитаны значения диапазона доступной влаги (ДДВ).

Максимальная гигроскопическая влажность субстратов отвала ш.Центральная низкая и составляет 1,2 – 3,0 % от массы образца (табл. 1), для ш.Нагорнская4-8 %. Диапазон значений влажности устойчивогозавяданияв весовых процентахсоставил соответственно 1,8 – 4,6 % и 7 – 17%. В целом влажность устойчивого завядания составляет 9-16% от наименьшей влагоемкости.

Наименьшая влагоемкость –характеризует верхний предел оптимального увлажнения[3]. Определялась экспериментально в образцах почвы, изолированной от окружающей среды, по достижении полного стекания гравитационной влаги после полного насыщения водой[1]. Полученные значения варьируют в пределах 20-30 весовых процентов наотвале ш. Центральная, 40-70% на ш. Нагорнская.

209

Окончание таблицы 1

Водно-физические свойства субстратов отвалов, % от массы образца

Разность между наименьшей влагоемкостью и влажностью завядания характеризует диапазон доступной для растений влаги, который составил от 20-43 % от массы образца на отвалах ш. Центральная и 13-53% для Нагорнской. Чем выше значения данного показателя, тем благоприятнее водный режим для растений.

Органическое вещество - комплекс соединений, возникших прямо или косвенно из живого вещества или продуктов его жизнедеятельности. Однако породы отвалов, представленные битуминизированными аргиллитами, сланцами, тонкозернистыми песчаниками,содержат включения каменного угля. Для выявления вклада литогенного компонента в содержании органического углерода в исследование были включены образцы каменного угля Кизеловского бассейна.

Содержание углерода в составе угля 52% (табл. 2). Более 90 % приходится на негидролизуемый остаток. Количество гуминовых кислот, экстрагируемых щелочной пирофосфатной вытяжкой с последующим осаждением кислотой, составило всего 0,012 % от массы породы.

Содержание органического углерода в породах отвала очень низкое и составляет десятые доли процента от массы. Максимальное содержание в слое 1 разреза 4 – 0,56 %. Содержание гуминовых кислот характеризуется сотыми долями процента 0,011-0,023%.Отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот в среднем от 1 до 4, в слое 3 разреза 1 достигает 12.

Спектральная кривая раствора гуминовых кислот, выделенных из угля, характеризуется низкими значениями оптической плотности во всем диапазоне длин волн (рис.). Это отчасти обусловлено низкой концентрацией вещества в растворе. Подобный вид имеют спектры гуминовых кислот из разрезов 4 и слоя 2 разреза 5. На этом фоне резко выделяется график оптической плотности гуминовых кислот, выделенных из слоя 1 разреза 5, имеющий более высокие показатели оптической плотности.

210