<<
>>

Степная зона

  Рассмотрение вопроса ведется только в пределах подзон обыкновенного и приазовского черноземов, занятых в доисторическом прошлом разнотравно- типчаково-ковыльными степями. Общая площадь зоны составляет около 33 млн.
га, из которых 5-6%занято гидрографической сетью. Площадь собственно доисторических разнотравно-ковыльно-типчаковых степей можно принять равной 31 млн га. В составе травостоя целинных степей 70% принадлежит многолетним злакам (ковьши, типчак) и 30% разнотравью. [VIII]

Средняя урожайность сельскохозяйственных культур (в сыром виде) за последние 10 лет составляет, ц/га:

зерновые - 25 (зерно); сахарная свекла - 200; подсолнечник - 20 (семена); кукуруза на силос - 160; травы -              25 (сено).

Средний ежегодный прирост фитомассы культурных растений был определен в 5 О ц/га в сухом весе. Величина ежегодного отчуждения с 1 га * условной пашни*" составляет 40 ц сухой биомассы, величина возврата равна 10 ц/га (пожнивные остатки + корни). На основании данных зольного состава и содержания азота в основных видах сельскохозяйственных растений {Минеральный состав кормов, 1968) был вычислен биологический круговорот для азота, фосфора, калия и др. элементов (см. табл. 7).

Под сенокосами и пастбищами в настоящее время находятся наиболее неудобные земли: это преимущественно склоны с маломощными или даже щебнистыми почвами, днища балок, солонцеватые суходолы. Поэтому продуктивность этох угодий сравнительно невелика. Мы условно приняли, что общие запасы фито массы современных целинных сенокосов и пастбищ равны 1/3 от общих запасов фитомассы в доисторических степях. Как правило, пастбища, занимающие 70% от площади современных сенокосов и. пастбищ, характеризуются еще более низкой продуктивностью, чем сенокосы.

Анализ приведенного в таблице 7 материала позволяет сделать некоторые общие выводы. Так, наибольшие запасы фитомассы и наибольший ежегодный прирост наблюдаются в целинных разнотравно-ковыльно-типчаковых степях, на втором месте по величине продуктивности - сенокосы и пастбища и на третьем пахотные угодья.

Причина этого, на наш взгляд, кроется, главным образом, в различии структуры фитомассы культурных растений и травостоев целинных степей. Намного большая фитомасса в целинных степях создается почти исключительно за счет очень большой фитомассы корневых систем многолетних плотнокустовых злаков, которая почти в 10 раз превышает общий запас фито массы надземных органов.

В структуре посевных площадей современной пашни многолетние травы занимают всего 5% площади; 6-10% занято чистыми парами, а вся остальная площадь пашни занята однолетними культурами, производящими главным образом надземную фитомассу. Подсчеты показывают, что ежегодный прирост надземной массы на пашне (40ц/га) выше, чем в целинной степи (34 ц/га). В сообществах целинных степей, а также сенокосов и пастбищ характер биологического круговорота азотно-кальциевый, на пашне - азотнокалиевый. Сравнение баланса элементов-биофилов в ландшафтах доисторических степей и, на той же территории, в современный период показало, (табл. 8), что в целинной степи с ненарушенным растительным покровом баланс элементов складывался по типу положительного. Это вполне объяснимо, т.к. поверхностный и внутрипочвенный жидкий сток был очень мал и потери элементов из ландшафта компенсировались приходом их с атмосферными осадками.

В современный период, при почти сплошной распашке территории, баланс элементов резко изменился. Статья прихода элементов увеличилась за счет вносимых на поля минеральных и органических удобрений. Однако, одновременно с этим, вынос из ландшафта, который прежде фактически отсутствовал, или же был минимальным, в настоящее время очень велик. Главная статья расхода элементов складывается из отчуждения их с урожаем растений и из выноса с твердым и жидким стоком, вследствие сильно развитых процессов поверхностной эрозии почв. В наших расчетах не приняты во внимание размены потерь элементов за счет деятельности пыльных бурь, периодически повторяющихся на юге нашей страны.

Таблица 8

Баланс биофильных элементов в степной зоне ( I ~ кг/га; П млн.

т на

Статьи баланса

N

Р

I

11

1

11

Доисторический период

Приход:

атмосферные осадки Всего 4

4

0,124

0,124

Нет данных

Расход:

поверхностный сток Нет данных Нет данных
подземный сток 0,18 0,006 0,004 0,0001
Всего 0,2 0,006 0,004 0,0001
Баланс +3,8 + 0,12

Современный

Нет

период

данных

Приход:

атмосферные осадки 4 0,124 Нет данных
удобрения 30 0,75 10 0,25
Всего 34 0,87 10 0,25

Расход:

Отчуждение с урожаем Поверхностный (жидк.+ 59 1,4 11 0,2
тверд.) сток 10 0,3 3 0,1
Всего 69 1.7 14 0,3
Баланс -35 -1,0 Нет ; данных

Вынос элементов со стоком соизмерим с их количеством, отчуждаемым с с урожаем растений.

Расчеты показывают, что в современных ландшафтах степной зоны по всем биофилам мы имеем отрицательный баланс. Так, вынос магния со стоком в десять раз превосходит вынос его с урожаем растений. Потери калия и кальция от эрозии в три раза превышают величину их отчуждения с урожаем. Исключение составляет сера, приход которой в настоящий период за счет сильной запыленности атмосферы значительно возрос и полностью компенсирует вынос.

Наши исследования в степной зоне показали, (Быстрицкая, Осычнюк, 1975) что дождевые воды сульфатно-кальциевого типа при прохождении через почву становятся гидрокарбонатно-кальциевыми. Миграция и вынос биофилов (главным образом кальция, магния и калия) с жидким стоком осуществляется преимущественно в форме бикарбонатов. Отрицательный баланс по азоту и фосфору складывается главным образом за счет выноса их с урожаем.

Сравнение интенсивности вовлечения элементов в биологический и геологический круговороты (табл. 9) в доисторический период и в настоящее время показало, что в ландшафтах доисторических степей вовлечение элементов в биологический круговорот существенно преобладало над поступлением их в

площадь зоны)

к

Са

Mg

S

I

/>II

I

и

1

п

I

н

До

историчес]

кий пери

:од

4

0,124

30

0,93

4

0,124

15

0,46

4

0Д24

30

0,93

4

0,124

15

0,46

0,62

0,02

6,2

0,19

0,4

0,012

0,93

0,03

0,045

0,0014

0,315

0,01

0,09

0,003

0,9

0,03

0,7

0,02

6,5

0,2

0,5

0,015

1,8

0,06

+3,3

+ 0,10 +23,5

+ 0,73 +3,5

+0,11 +13,2

+ 0,40

Современный период

4

0,124

30

0,93

4

ОД 24

22

0,68

15

0,375

-

-

19

0,5

30

0,93

4

0,124

22

0,68

26

0,64

19

0,47

3,5

0,09

3

0,08

62

2,0

51

1,5

32

1,0

8

0,3

88

2,6

70

2,0

36

1,0

11

0,4

-70

-2,0

-40

-1,0 -3 2

-0,9

+ 11

+0,3

геологический круговорот.

Наиболее интенсивно вовлекались в биологический круговорот фосфор и азот. Вторую по интенсивности вовлечения в биологический круговорот группу элементов составляли магний, калий и кальций.

Сера в наименьшей степени вовлекалась в биологический круговорот и, соответственно в наибольшей степени была 'склонна* к выносу. В целом, интенсивность вовлечения биофилов в биологический круговорот в 50 раз превышала интенсивность их вовлечения в круговорот геологический.

В современный период также, как и раньше, наиболее интенсивно вовлекаются в биологический круговорот азот и фосфор: интенсивность их вовлечения в биологический круговорот в 5-10 раз превышает интенсивность их выноса. Для калия, кальция, серы и магния наблюдается очевидное преобладание интенсивности выноса с поверхностным стоком (в 2-5 раз) сравнительно с инсенсивностью вовлечения в биологический круговорот. Именно для этих элементов существует угроза наиболее быстрого выноса их за пределы ландшафта. Предотвратить этот процесс, компенсируя его только внесением соответствующих доз минеральных удобрений, нельзя. Существует другой более действенный путь - сокращение ветви геологического круговорота за счет

Ф

К

О

alt="" />

со

о

е

о

fe

? полного снятия или значительного уменьшения твердого и жидкого стока, вызываемого водной эрозией. Для степных пространств так же как и для лесостепи, это первоочередная задача сегодняшнего дня.

На основании всех вышерассмотренных материалов была сделана попытка сопоставить интенсивность вовлечения элементов в биологический круговорот и их вынос в геологический круговорот по всем природным зонам. Анализируя данные, приведенные в таблице 9, можно сделать некоторые выводы.

В тундровой зоне отношение величины биологического круговорота к геологическому более узкое (для большинства элементов) чем в сообществах других природных зон. Это связано как с относительно малой емкостью биологического круговорота, так и с высокой подвижностью элементов в тундровых ландшафтах. Азот и фосфор по сравнению с калием, кальцием, магнием и серой значительно более интенсивно вовлекаются в биологический круговорот, чем выносятся в геологический.

конкретная деятельность человека в современный период привела к зна- чеительному нарушению природных экосистем и замене их на агрокультурные, что вызвало соответствующие изменения в биогеохимических циклах важнейших биофильных элементов. Так емкость биологического круговорота в лесной зоне, при замене лесных фитоценозов на агрокультурные, возрастает на 25 % на единицу площади, что обусловлено двумя причинами: 1) изме-

к

Са

Mg

S

1

11

1

11

1

11

1

11

Соврем»

энный nepi

юд

104,0

8,8

51,7

4,5

18,4

1,6

9,2

0,80

44,9

3,9

70,1

6,1

23,0

2,0

8,3

0,72

2

0,7

0,8

1.1

Доисторический период

27,0

0,7

177,0

5,5

36,0

1.1

15,0

0,5

0,7

0,02

6,5

0,20

0,5

0,01

/>1,8

0,06

40

27

72

8,4

Современный период

30,0

0,7

30,0

0,5

6,0

0,1

4,0

0,07

62,0

2,0

51,0

1.5

32,0

1.0

8,0

0,3

0,5              0,5              0,2              0,5

нением структуры площадей и заменой почти на 30% территории низкозольной фитомассы хвойных лесов на высокозольную фитомассу сельскохозяйственных растений и травянистую растительность лугов и пастбищ; 2) более высокой годичной продукцией фитомассы в культурных агроценозах и большей скоростью оборота элементов по сравнению с лесными ценозами,

В лесостепной и степной зонах, наоборот, отмечается снижение емкости биологического круговорота. Основная причина, по нашему мнению, заключается в полном исчезновении высокопродуктивных целинных степей и замене значительной части широколиственных лесов и степей на менее продуктивные ценозы сельскохозяйственных растений, В то же время распашка целинных и лесопокрытых территорий в лесной, лесостепной и степной зонах вызвала к жизни значительное развитие эрозионных процессов и резкое увеличение размеров поверхностного жидкого и твердого стоков. Последнее резко усилило поступление элементов в геологический круговорот и их вынос за пределы ландшафта.

В тундровой и лесной зонах основной вынос элементов осуществляется за счет жидкого стока, в лесостепной и степной зонах основная форма выноса элементов - твердый сток.

Азот и фосфор, как истые биофилы, во всех рассматриваемых ценозах, вовлекаются в биологический круговорот в количествах больших нежели их вовлекается в геологический круговорот. Наиболее бжтивное поступление в геологический круговорот в современный период отмечается для калия, кальция и магния, что приводит к значительному выносу их из ландшафта.

Л и гература

АлекинО*А., Бражникова Л. В. Сток растворенных веществ с территории СССР, М., 1964.

Афанасьева Е.А„ Черноземы Средне-Русской возвышенности. М„ "Наука", 1966.

Б о бри цк а я М.А. Поступление азота в почву с атмосферными осадками

в различных районах европейской части СССР. Почвоведение, 1962, №12.

Бо бри цк а я М.А. Поступление азота с атмосферными осадками и вынос его из почвы с лизиметрическими водами. Почвоведение, 1963, №9.

Брауде И.Л. Эрозия почв, засуха и борьба с ними в ЦЧО. 1965.

БыстрицкаяТ.Л., Осычнюк. Почвы и первичная биологическая продуктивность степей Приазовья. М,, "Наука", 1975.

Ватковский О,С., Гришина Л.А. Продуктивность ельников Валдая. Веб.: Биологическая продуктивность ельников. Тарту, 1971.

Воронков П.П. Закономерности процесса формирования и зональность химического состава вод местного стока. Тр. Гос. гидрологического ин-та, выл. 102, 1963.

Грин А.М. Динамика водного баланса на примере Центрально—Черноземного района. В сб.: Водный баланс СССР и его преобразование. М., "Наука", 1969.

ГратиВ.П., Синкевич 3.А., Ганенко В.П., Кожокарь В.Ф. Сравнительная характеристика состава и свйств лизиметрических растворов почв Молдавии. В сб.: Применение лизиметрических методов в почвоведении, агрохимии и ландшафтоведении. Л., Изд—во Географического общества СССР, 1972.

Дроздова В.М., Петренчук О.П., Селезнева Е.С., Свистов Н.Ф. Химический состав атмосферных осадков на европейской территории СССР. Л., "Наука", 1964.

Евдокимова Т,И„ Рудина Л.А. (Гришина). Роль травянистой растительности в почвообразовательном процессе в условиях поймы р.Москвч. Почвоведение, 1958, №9.

Евдокимова Т. И,, ГришинаЛ.А., Васильевская В. Д., Самойло - в а Е.М. Распределение органического вещества в системе почва - растения. Тр. X Международного конгресса почвоведов, т. 6 (1), М„, "Наую", 1974,

Игнатенко И. В„ Норин Б.Н., Рахманина А.Т. Круговорот зольных элементов и азота в некоторых биоценозах восточноевропейской лесотундры. В кн.: Почвы и растительность мерзлотных районов СССР. Магадан, 197 3.

КлимяшоваТ.Г. Влияние удобрений на накопление корневых и пожнивных остатков культурами зерно-картофельного севооборота. В сб.: Удобрения и плодородие почв, выл. 2, М., Изд-во, 1974.

Ковда В.А., Евдокимова Т. Pi., ГришинаЛ.А., С амой ло ва Е.М,, Васильевская В.Д. Биологическая продуктивность ландшафтов некоторых природных зон, В сб.: Почвы и продуктивность растительных сообществ, вып. 2., М., Изд-во МГУ, 1974.

Левин Ф.И. Биологический круговорот азота и зольных элементов под пологом полевых культур* в лесной зоне. В сб,: Общие теоретические проблемы биологической прюдуктивности. Вып. 1, Л., "Наука", 1969.

Левин Ф.И. Вынос азота, фосфора и калия с урожаями сельскохозяйственных культур в областях европейской части СССР. Агрохимия, 1973,3^3.

Левин В.И,, Туровский А.И., Федоров В.А., ПолевщиковС.И. Изучение продуктивности культурных биоценозов на черноземах Тамбовской области. В сб.: Почвы и продуктивность растительных сообществ, вып.

1. Изд-во МГУ, 1972.

Лесное хозяйство СССР за 50 лес. М., 1967.

Львович М.И. Реки СССР. М., 'Мысль', 1971.

МаксимовА.А. История развития сельскохозяйственного ландшафта в лесной зоне европейской части СССР. 1962.

МанаковК.Н. Продуктивность и биологический круговорот в тундровых биогеоценозах Кольского полуострова. Л., 'Наука', 1972.

МанаковК.Н. Водная имграция минеральных элементов в северотаежных ландшафтах Кольского полуострова. В кн.: Почвенные режимы на полярном Севере. Л., 'Наука*, 1969.

МильковФ.Н., Лесостепь Русской равнины. М., Изд-во АН СССР, 1950.

Мина В.Н. Круговорот азота и зольных элементов в дубравах лесостепи. Почвоведение, 1955, №6.

Минеральный состав кормов (Изд. 3-е), М., 'Колос', 1968.

Охрана природы и заповедное дело в СССР. Бюлл. № 7, АН СССР, М.

ПаршевниковА.Л. Круговорот азота и зольных элементов в связи со сменой пород в лесах Средней Тайги. Тр. Ин-та леса и древесины АН СССР, т. 52, 1962.

Петербургский А.В., К у деярова А.Ю„ Ф оломкина З.М. О балансе азота, фосфора и калия в земледелии Советского Союза в 1969 г. Агрохимия, 1972, No 9.

Петербургский А. В. Удобрения и урожай в Нечерноземной зоне РСФСР.

В сб.: Тезис докладов регионального совещания 'Продуктивность почв лесостепной зоны', Пущино-на-Оке, 1972.

Погребняк П.С., Вольвач Ф.В. Лизиметрические исследования на комплексных географических стационарах. В сб.: Применение лизиметрических методов в почвоведении, агрохимии и ландшафтоведении. Л., Изд-во, Географического общества СССР’, 1972.

Поддубный Н.Н. Развитие почвообразовательного процесса в пахотных автоморфных почвах. В сб.гСовременные почвенные процессы, М., Изд-во, 1974.

Поз дняков Л.К. Лесное ресурсоведение.Новосибирск, 'Наука' Сиб. отд., 1973.

Пономарева В. В„ Сотникова Н. В. Закономерности процессов миграции и аккумуляция элементов в подзолистых почвах (лизиметрические наблюдения) . В кн.: Биогеохимические процессы в подзолистых почвах. Л., 'Наука', 1972.

Почвенно-географическое районирование СССР. 1962.

Природно-хозяйственное районирование земельного фонда СССР. М., 'Колос', 1975.

Ремезов Н.П., С мирнова К.М., Быкова Л.Н. Потребление и круговорот азота и зольных элементов в лесах Европейской части СССР. Изд-во МГУ, 1959.

Родин Л.Е., Базилевич Н.И. Динамика органического вещества и биологический круговорот зольных элементов и азота в основных типах растительности земного шара. М-Л., 'Наука', 1965.

Розов Н.Н. Современная оценка некоторых ресурсов земного шара. Ежегодник БСЭ. М„ Изд-во БСЭ, 1964.

Сельское хозяйство СССР (статистический сборник), ЦСУ СССР, 1970.

Смирнова К.М., ГороденцеваГ.А. Потребление и круговорот элементов питания в березовом лесу. Бюлл. Моек. об. иб-ва испытателей природы, отд. биологии т. 63 (2), 1958.

Соболеве.С. Развитие эрозионных процессов на территории Европейской части СССР и борьба с ними. т. 1-2. Изд-во АН СССР, 1948-1960.

Справочник по земельным фондам СССР. КЕПС, 1970.

Тур бас Э. И., Хийс В. Химический состав лизиметрических вод в зависимости от применения удобрений. В кн.: Применение лизиметрических методов в почвоведении, агрохимии и ландшафтоведении. Л., Изд-во ГО СССР, 1972.

Шахова Н.М., Шилова Е.И. Влияние атмосферных осадков на качественный состав лизиметрических растворов песчаной подзолистой почвы. В кн.: Почвенные исследования в Карелии, Петрозаводск, 1974.

Юшкевич И.А. Потери минеральных удобрений из дерново-подзолистых почв по данным лизиметрических исследований. В кн.: Применение лизиметрических методов в почвоведении, агрохимии и ландшафтоведении.

Л., 1972.

<< | >>
Источник: Ковда.В.А. БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ В БИОСФЕРЕ. 1976

Еще по теме Степная зона:

  1. 4.5. Особенности размещения отраслей сельского хозяйства
  2. 13.2.8. Уральский экономический район
  3. АГРОСТЕПЬ — НЕТРАДИЦИОННЫЙ МЕТОД ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕГРАДИРОВАННЫХ СТЕПНЫХ ПАСТБИЩ
  4. Зональные особенности индикационных свойств растительности
  5. Гибридные зоны
  6. КЛИМАТИЧЕСКАЯ ПОЯСНОСТЬ И ЗОНАЛЬНОСТЬ
  7. ЛАНДШАФТНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ ЗОНЫ И ЗОНАЛЬНЫЕ ФОРМЫ РЕЛЬЕФА
  8. Группировка гехнобиогеом в соответствии с факторами,, определяющими их геохимическую устойчивость
  9. БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ ЭЛЕМЕНТОВ В ПРИРОДНЫХ ЗОНАХ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ СССР Т.И.Евдокимова, Т.Л. Быстрицкая, В.Д. Васильевская, Л.А. Гришина, Е.М. Самойлова
  10. Лесостепная зона
  11. Степная зона
  12. Природные условия России
  13. География растениеводства России
  14. Экономическая оценка природных условий и ресурсов
  15. Естественные радиоактивные элементы
  16. Лекция 2. Основные понятия биогеографии
  17. Лекция 8. Степная зона
  18. Словарь терминов по курсу «Биогеография»
  19. 6.3. Влияние зональных и региональных особенностей на градостроительную политику
  20. Приложение 8. ПРИРОДНЫЕ ЗОНЫ РОССИИ.