Кислотно-основні властивості гірсько-лучних буроземних ґрунтів (Cambic Umbrisols) Чорногірського масиву та їх трансформація у процесі антропогенної діяльності

Abstract

Досліджено географію та фізико-хімічні властивості (кислотно-основні властивості та склад катіонного обміну) гірсько-лучних-буроземних ґрунтів Чорногірського масиву Українських Карпат. Висвітлено відмінності в онтогенезі гірсько-лучних буроземних ґрунтів, обумовлені літологічними, геоморфологічними, кліматичними чинниками та господарською діяльністю людини. Обґрунтована суть процесу буроземоутворення на полонинах Українських Карпат з фізико-хімічної позиції. Встановлено відмінності у складі увібраних катіонів та кислотно-основних властивостей досліджуваних ґрунтів у природному та антропогенно-порушеному стані і на різних гіпсометричних рівнях. Висвітлено напрями змін перебігу процесу формування ґрунтового розчину у цілинних та антропогеннозмінених гірсько-лучних-буроземних ґрунтах.

В пределах Черногорского массива находится более 20 вершин с абсолютными высотами более 1700 м, в том числе шесть вершин с высотами более 2000 м. Эти вершины поднимаются над верхней границей леса, образуя большие высокогорные массивы с типичной субальпийской и альпийской растительностью. Линия главного хребта тянется с юго-востока на северо-запад и только от вершины Петрос круто поворачивает на юго-запад, образуя большой отрог с господствующей вершиной Шэшул. Верхний ярус гор выше 1600 м с его холодным, чрезмерно влажным климатом и кустарниково-луговой растительностью отмечается наиболее своеобразными грунтовыми процессами. Под влиянием богатой травяной растительности развивается дерновый тип почвообразования, но биологическая жизнь почвы в таких суровых климатических условиях проходит менее активно, чем на равнинах. Так формируются специфические горно-лугово-буроземные почвы. С целью изучения особенностей горно-лугово-буроземних почв Черногорского массива Украинских Карпат и изменений их физико-химических свойств в период 2014-2015 гг. нами было заложено 7 почвенных разрезов в пределах полонин Шешул-Менчул Квасовский.

There are more than 20 peaks with altitudes over 1700 m in the Chornogora, including six peaks with altitudes over 2000 m. These peaks rise above the upper boundary of the forest, forming large arrays with a typical alpine and subalpine vegetation. Line of the main ridge extends from the southeast to the northwest and only from the top of the Petros turns to the south-west, forming a great spur to the dominant peak the Sheshul. The upper tier of mountains above 1600 m, with its cold, too humid and shrub-meadow vegetation marked the most peculiar soil processes. Influenced by a rich vegetation growing sod type of soil, but the soil biological life in such harsh environments passes less active than in the plains. Since forming specific mountain-meadow soils – brown soil (Cambic Umbrisols). In order to study the features of mountain-meadow soils brown soil of the Chornogora array of the Ukrainian Carpathians and the changes in their physical and chemical properties in the period 2014-2015. We have laid seven soil profiles within the valleys Sheshul – Menchul Kvasovsky. Data analysis laboratory analyzes showed that the mountain-meadow soils brown soil of the Chornogora array characterized by a very high hydrolytic acidity within the hole genetic profile. The degree of hydrolytic acidity in the upper humus horizon is 18,00-19,03 mmol / 100 g soil, mountain-meadow soils brown soil unsaturated bases. As part of absorbed cations prevails Aluminium, which in the course of burozemoobrazovaniya is mobilized as a result of acid hydrolysis of aluminosilicates. However, found that under the influence of anthropogenic factors qualitative composition absorbing complex changes and are replaced by exchangeable aluminum cations calcium metabolism. It was found that with increasing altitude the content of exchangeable calcium in the upper humus-accumulative horizon decreases, but increases the amount of exchangeable aluminum, due to increased process burozemoutvorennya. По генетической природе рендзины Западного региона Украины являются уникальными и не имеют аналогов ни в Украине, ни в странах Центрально-Восточной Европы, что приводит, в течение длительного времени, к необходимости изучения их морфогенетических особенностей в зависимости от специфики факторов почвообразования и доминирование тех или иных элементарных грунтообразующих процессов в различных природно-антропогенных условиях. В статье проанализированы закономерности ареального распространения рендзин Западного региона Украины, их приуроченность к денудационным, денудационно-аккумулятивным и холмисто-останцевых форм рельефа, характер воздействия карбонатных материнских пород и растительности на морфогенетические особенности этих почв. According to their genetic nature, Rendzic Leptosols of the Western region of Ukraine are unique, having no analogues both in Ukraine and countries of Central and Eastern Europe, which prompts, during a long period of time, the need to study their morphogenic properties in consideration with specificity of soil formation factors and the dominance of elementary soil forming processes in various natural and anthropogenic conditions. The article analyzes the regularities of areal distribution of Rendzic Leptosols in the Western Ukrainian region, their restriction towards denudatious, denudatious-accumulative and outlier forms of relief, the influence of the carbonaceous soil forming rocks and vegetation on morphogenic properties of these soils. The Western Region of Ukraine (the area under study) in the administrative perspective includes eight regions: Lviv region, Ivano-Frankivs’k region, Ternopil’ region, Volyn’ region, Rivne region, Khmelnyts’k region, Chernivtsi region and Transcarpathian region. According to physical and geographical zoning of Ukraine, it is located within two natural countries: Eastern European plain and Ukrainian Carpathians. The research comprises the mixed forest zones of Polissya, where two regions of Volyn’ and Maly Polissya are differentiated, and also the zone of broadleaf forests of the Western Ukraine, which is divided into five regions: Volyn’, Western-Podil’s’k, Central Podil’s’k, Prut-Dnistrovs’k heights and Rostots’k-Opils’k region (Roztochia and Opilya). The research has found out that within the borders of the Ukrainian Western region there are 80 profiles of areal distribution of Rendzic Leptosols, where the area of the biggest one is 31.5 thousand hectares, and the smallest – 200 hectares. The average area of the aerial Rendzic Leptosols is 1.8 thousand hectares. The biggest aerials of rendzic leptosols background distribution are accumulated in Turiysk-Rozhyshchensk natural area, the region of Volyn’ Polissya, of Polissya land. The biggest area of Rendzic Leptosols was discovered in Volyn’ region, covering 41.5 thousand hectares, or 40.7% of the area of the region; 35.9 thousand hectares of which are arable, or 44.3% of the arable Rendzic Leptosols area of the region.

In the article demonstrates to the feature of distribution of Gelioresours and resources of solar radiation within the limits of the Khmelnytsk area. A publication contains data of all weather-stations of the Khmelnytsk area about the height of a sun, duration of day, duration of sunny refulgency, distribution of total solar radiation and radiation balance, reiterations of cloudy, clear and half clear weather after seasons and months. Duration of sunny refulgency for a year increases from a north south of 1800 to 1950 hours. In January duration of sunny refulgency changes from 49 to 52 hours, in July from 259 to 294 hours, and in December from 34 to 43 hours from a north southward. On the south of the Khmelnytsk area duration of sunny refulgency arrives at 1950 hours and more on terraces and slopes of valley of Dnister. Duration of sunny refulgency stipulates arrival of solar radiation and in turn they depend on a cloudiness. At the increase of cloudiness a direct and total solar radiation diminishes, and radiation balance increases. It contingently strong reduction of expense part of radiation balance is an effective radiation, at a large cloudiness. A cloudiness diminishes from 7 points in the north to 5 points on the south of area. The least cloudiness on the average is characteristic for August and September, and most for November, December, January and February (8-9 points). From data of reference books on a climate tables are made 9 and 10, the amount of clear and cloudy days is shown in that, and also clear and cloudy weather on months and seasons of year. Number of days with a cloudy weather (8-10 points) in winter in 2,5 times more than in summer, accordingly, 50-54 and 17-20 days. Large repetition of cloudy weather is conditioned by intensification of cyclone activity with passing of atmospheric fronts in a cold season, when the ways of atlantic cyclones are displaced southward to the subtropical belt. South part of the Khmelnytsk area is open for access of the air masses from the Black sea, where local cyclones are formed in winter, and in summer for continental and marine tropical air. Influence of проанализированих parameters is represented also on development of energy, recreational sphere and agriculture of the Khmelnytsk area.

На основании обработки материалов Мелитопольского лесного хозяйства и личных полевых исследований впервые сделан анализ ландшафтной структуры Родионовского лесного массива, используя комплексный географический подход. Исследования доказывают, что качество лесных насаждений зависит от засоленности, механического состава, степени увлажненности почв и типа местности. В результате ландшафтно-тополо-гического анализа этого природного участка выделено пойменный, склоновый, плакорный и водораздельный типы местностей, каждому из которых соответствуют принадлежащие им типы лесокультурных урочищ. Про-веденные исследования позволили составить ландшафтную карту Родионовского лесного массива и показать высотную дифференциацию лесокультур. В начале XXI века почти все лесокультуры не соответствуют своим местопроизрастаниям и представлены как лиственными породами: дубом, ясенем, акацией, вязом, гледичией, каркасом, дикими плодовыми, так и хвойными: сосной, можжевельником. Полевые исследования и консульта-ции с лесниками доказывают, что лесные массивы требуют своеобразных подходов к их формированию и рациональному использованию, основными из которых являются: улучшение структуры лесного массива, восстановление подлеска и создание опушек, увеличение площади лесокультурного ландшафта. On the basis of working up the materials of Melitopol forestry and personal field investigations, an analysis of the landscape structure of Radyvonivka forest expanse, using a complex geographical approach, has been made for the first time. The investigations prove, that the quality of forest plantations depends on the salinity, mechanical structure, soil humidity degree and locality type. As a result of the landscape typological analysis of this nature plot, flood plain, slope, flat interfluves and watershed locality types have been distinguished. Proper types of silvicultural landscape areas correspond to each of them. The carried out investigations enabled to make a landscape map of Radyvonivka forest expanse and to show a high-altitude differentiation of forest plants. At the beginning of the 21st century, almost all the forest plants do not correspond to their places of growing, and they are represented both by deciduous species (oak, ash, acacia, elm, honey locust, celtis, wild fruit trees) and conifers (pine, juniper). The field studies and consultations with foresters prove that forest expanses need original approaches to their formation and rational usage. The principal approaches are improving the forest expanse structure, restoring underwoods and creating outskirts of a forest, increasing the silvicultural landscape area.

Анализ данных лабораторно-аналитических исследований показал, что горно-лугово-буроземные почвы Черногорского массива характеризуются очень высокой гидролитической кислотностью в пределах всего генетического профиля. Степень гидролитической кислотности в верхнем гумусово-акмулятивном горизонте составляет 18,00-19,03 ммоль / 100 г почвы, горно-лугово буроземные почвы ненасыщенные основаниями. В составе поглощенных катионов преобладает Алюминий, который в ходе буроземообразования, мобилизуется вследствие кислотного гидролиза алюмосиликатов. Однако установлено, что под влиянием антропогенного фактора качественный состав поглощающего комплекса меняется и происходит замещение обменного Алюминия на катионы обменного Кальция. Установлено, что с увеличением абсолютной высоты содержание обменного кальция в верхнем гумусово-аккумулятивном горизонте уменьшается, зато увеличивается содержание обменного Алюминия, что обусловлено усилением процесса буроземоутворення.

There are more than 20 peaks with altitudes over 1700 m in the Chornogora, including six peaks with altitudes over 2000 m. These peaks rise above the upper boundary of the forest, forming large arrays with a typical alpine and subalpine vegetation. Line of the main ridge extends from the southeast to the northwest and only from the top of the Petros turns to the south-west, forming a great spur to the dominant peak the Sheshul. The upper tier of mountains above 1600 m, with its cold, too humid and shrub-meadow vegetation marked the most peculiar soil processes. Influenced by a rich vegetation growing sod type of soil, but the soil biological life in such harsh environments passes less active than in the plains. Since forming specific mountain-meadow soils – brown soil (Cambic Umbrisols). In order to study the features of mountain-meadow soils brown soil of the Chornogora array of the Ukrainian Carpathians and the changes in their physical and chemical properties in the period 2014-2015. We have laid seven soil profiles within the valleys Sheshul – Menchul Kvasovsky. Data analysis laboratory analyzes showed that the mountain-meadow soils brown soil of the Chornogora array characterized by a very high hydrolytic acidity within the hole genetic profile. The degree of hydrolytic acidity in the upper humus horizon is 18,00-19,03 mmol / 100 g soil, mountain-meadow soils brown soil unsaturated bases. As part of absorbed cations prevails Aluminium, which in the course of burozemoobrazovaniya is mobilized as a result of acid hydrolysis of aluminosilicates. However, found that under the influence of anthropogenic factors qualitative composition absorbing complex changes and are replaced by exchangeable aluminum cations calcium metabolism. It was found that with increasing altitude the content of exchangeable calcium in the upper humus-accumulative horizon decreases, but increases the amount of exchangeable aluminum, due to increased process burozemoutvorennya.