ВЛИЯНИЕ КЛИМАТА НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ ЮГА РОССИИ

Зависимость эколого-биологических свойств почв от степени КОНТИНЕНТАЛЬНОСТИ КЛИМАТА В 2007 ГОДУ

Проведенный анализ климатических параметров исследуемого района показал, что для выявления влияния континентальности климата на биоту и биологическую активность почв, больше подходят среднегодовая амплитуда температур воздуха и, еще показательнее, годовое количество осадков, которое в значительной степени уменьшается с запада на восток от 431 мм в пос. Персиа-новском до 160 мм в Астрахани (табл. 7).

Континентальность климата была рассчитана по ряду климатических показателей, отражающих степень континентальности и аридности, между начальной точкой отсчета (памятник природы «Персиановская степь») и исследуемыми участками, вплоть до Астрахани. Все рассчитанные индексы и коэффициенты на исследуемой территории изменялись в исследуемом направлении строго с запада на восток.

Таблица 7

Изменение климатических показателей исследуемой территории по направле-_______нию запад-восток (Справо* шик по климату СССР. 1966, 1968)_______

Населенный пункт

Индекс конти-нетальности Горчинского

Индекс конти-нетальности Ценкера

Индекс аридности де Мар-тонна

Коэффициент увлажнения Мезенцева

Персиановский

68

60,2

24,8

1,44

Зимовники

72

64,0

19,0

1,07

Ремонтное

73

65,2

15,3

0,94

Элиста

75

66,9

15,8

0,86

Яшкуль

76

67,9

11.6

0.61

Хулхута

78

69,7

10.5

0.54

Астрахань

77

69.1

7,3

0,41

По мере удаления от исходной точки исследования на западе климатические показатели отражали все более и более суровые условия обитания для организмов. Коэффициент корреляции расстояния со среднегодовой амплитудой температур и годовым количеством осадков составляет -0,96 и 0,99 соответственно. То же самое отмечено и для климатических коэффициентов и индексов (табл.8).

Таблица 8

Корреляционная матрица зависимости климатических и биологических показа-_____________телей верхних горизонтов целинных почв, 2007 г. _____

Расстояние

Амплитуда, ср

Осадки

Гумус

Каталаза

Инвертаза

Дегидрогеназа

Микробы

Грибы

3 о. р н

о S -6-t-i О

о

X я g

Амплитуда температур, средняя

-0.96

Осадки

0,99

-0,96

Гумус

0,91

-0,93

0,92

Каталаза

0.88

-0,89

0,90

0,79

Инвертаза

0,86

-0.81

0.81

0,79

0,77

Дегидрогеназа

0,31

0,32

-0,61

0,57

0.48

0,24

Бактерии

0,02

0,52

-0,75

0,44

0,19

0,28

0,83

Грибы на

0,66

-0,50

0.76

0.48

0,07

0,57

-0.09

-0,15

Азотфиксаторы

0,53

-0.54

0,65

0,23

0,36

0,70

-0.21

-0.68

0,32

Дыхание почв

-0,02

0,07

0,17

-0,25

0,00

0,17

-0,43

-0,33

-0.54

0,57

11родуктивность растений

-0,46

0,49

-0,40

-0,31

-0,39

-0,35

-0,18

0,11

-0,23

-0,21

0,27

Проведенные исследования по анализу биологических свойств аридных почв показали, что они в значительной степени различаются. При этом выявлено, что абиотические показатели - pH почвенной суспензии и засоленность поверхностных горизонтов исследуемых почв изменяется незначительно. pH почв - слабощелочное (7,9-8,7) за исключение буропесков, где этот показатель (рН=9,3) свидетельствует о высокой щелочности. Количество солей свидетельствует об отсутствии засоления в поверхностных горизонтах (0,02-0,06%), притом, что в нижней части профиля аридные почвы в значительной степени засолены.

Биологические показатели варьировали в гораздо большей степени в отличие от почвенных свойств. Для содержания гумуса, содержание которого в верхних горизонтах колебалось в пределах 0,07-2,99%, разница составила 74

67 раза. Также в разы и даже десятки раз различались микробиологические и биохимические показатели.

Результаты исследования показали, что не все изучаемые показатели чувствительны к изменению условий среды. Но все же, некоторые, например, содержание гумуса в почве, очень сильно зависит от климата (коэффициент корреляции г=0.87).

? гумус - - - каталаза ......ДГ — • фосфотаза

Рис.6. Зависимость изменения биологических показателей от расстояния от Астрахани, 2007 г.

На рисунке 6 представлены изменения наиболее чувствительных, как оказалось, показателей. Из графика видно, что высоким корреляционным показателем так же обладает активность каталазы (r=0,91). Активность фосфатазы, так же имеет тесную связь с климатом (г=0,87). Что касается активности дегидрогеназы, то по графику видно, что она имеет тенденцию к увеличению при отдалении от Астрахани, хотя имеет довольно низкий коэффициент корреляции (г=0,34).

Таким образом, все биохимические показатели увеличивают свое проявление в условиях более благоприятного климата.

Но, не все изучаемые параметры, так сильно зависят от гидротермических условий (рис.7). Например, микробиологический анализ показал, что азотфиксирующис бактерии р. Azotobacter, нс имеют прямой зависимости от климата (г=0,23). Продуктивность растений данных почв, определяемая методами выращивания пшеницы в лабораторных условиях, так же нс зависит от расстояния от Астрахани (г=0,10). И наконец, интенсивность выделения СО2 почвой, оказалась так же нс зависимой от климата (г=-0,26).

Зависимость изменения количества осадков и биологических показателей от расстояния от Астрахани, 2007 г

Рис.7. Зависимость изменения количества осадков и биологических показателей от расстояния от Астрахани, 2007 г.

Значительный интерес вызывает профильное распределение биологических показателей в аридных почвах (рис.8). Бурые полупустынные почвы практически не содержат легкорастворимых солей в верхних горизонтах, однако вниз по профилю содержание солей возрастает, достигая максимума в горизонте С, на глубине более 60 см. Песчаная разновидность бурых почв не засолена по всему профилю. Эта почва не дифференцирована по реакции среды (pH) почв. В суглинистых разновидностях максимальные значения pH приурочены к середине профиля в иллювиальных горизонтах.

Содержание легкорастворимых солей и pH бурых полупустынных почв Прикаспийской низменности

Рис. 8. Содержание легкорастворимых солей и pH бурых полупустынных почв Прикаспийской низменности: Бе - бурая солонцеватая; Бк - бурая карбонатная;

Бп - бурая песчаная

Биохимические показатели разных бурых полупустынных почв отличаются значительным разнообразием профильного распределения (рис.9). При этом песчаная разновидность с минимальными показателями биологической активности не дифференцирована по всему профилю.

Карбонатная бурая полупустынная почва имеет достаточно типичное убывающее профильное распределение всех биохимических показателей. Солонцеватая бурая полупустынная почва отличается от вышеописанных поведением биологических показателей в солонцовом и солевом горизонтах. В солонцовом горизонте отмечена максимальная активность дегидрогеназы и минимальная активность каталазы. В солевом горизонте наблюдается обратная картина. То же самое определено и для активности фосфатазы и содержания гумуса.

Профильное распределение биологических параметров бурых полупустынных почв Прикаспия

Рис.9. Профильное распределение биологических параметров бурых полупустынных почв Прикаспия

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >