Материал: Особенности накопления 137CS в почвенно-растительном покрове прирусловой поймы р. Сож в окрестностях н.п. Шерстин Ветковского района
Особенности накопления 137CS в почвенно-растительном покрове прирусловой поймы р. Сож в окрестностях н.п. Шерстин Ветковского района
Особенности накопления 137CS в почвенно-растительном
покрове прирусловой поймы р. Сож в окрестностях н.п. Шерстин Ветковского района
Введение
кормопроизводство радиоцезий травостой почва
Центральную часть территории Полесья занимает долина р. Припяти. Преобладающими почвами здесь являются разновидности аллювиальных (пойменных) дерновых заболоченных и аллювиальных (пойменных) торфяно-болотных типов: аллювиальные дерново-глеевые, аллювиальные дерново-глееватые, дерново-болотные, аллювиальные торфяно-болотные низинные. На этих почвах формируются пойменные луга, которые в регионе занимают 11,5% сельскохозяйственных угодий и используется в основном под естественные и улучшенные сенокосы и пастбища.
Главный недостаток этих лугов - их краткосрочное весеннее затопление, которое способствует увеличению в структуре травостоя малоценных в кормовом отношении видов трав, отличающихся высокими переходами радионуклидов. С другой стороны, почвы пойменных лугов характеризуются оптимальными агрохимическими показателями: содержанием гумуса 3-5% (гуматный тип гумуса преобладает над фульватным); обменная кислотность рН(KCL) - 5,5-6,5; емкость поглощения - 8,3-20,5 мг-экв на 100г почвы; содержание подвижного К20 и Р2О5 - 100-180 мг/кг почвы; степень насыщенности основаниями - 90-95%.
Приведенные данные свидетельствуют о высоком потенциальном плодородии почв этого типа, что свидетельствует о возможности и необходимости разработки комплекса защитных мероприятий, обеспечивающих увеличение, как продуктивности, так и снижения поступления радионуклидов в травостой пойменных лугов.
Целью работы является изучение особенностей накопления 137Cs в почвенно-растительном покрове прирусловой поймы р. Сож.
Задачи:
1) определение продуктивности травостоя;
) определение видового состава;
) работа с картографическими материалами;
4) определение содержания 137Cs в травостое и почве;
5) определение качества травяных кормов.
Практическое значение работы заключается в том, что данные,
полученные в ходе исследований, могут быть использованы для уменьшения
содержания 137Cs в почве и травостое пойменного луга, а также
уменьшения плотности загрязнения пойменного луга для получения нормативно
чистой продукции, несомненный интерес результаты исследований могут вызывать у
научных работников, изучающих данный вопрос.
1. Обзор литературы
.1 Почвенно-географическое районирование Гомельской области
По почвенно-географическому районированию Гомельская область
входит в Центральную (Белорусскую) провинцию, Восточный округ,
Рогачевско-Славгородско-Климовичский район дерново-подзолистых почв,
развивающихся на водноледниковых и моренных супесях,
Кировско-Гомельско-Хотимский район дерново-подзолистых и дерново-подзолистых
заболоченных суглинистых почв, развивающихся на водноледниковых пеcчанисто-пылеватых лессовидных
суглинках, а также в Южную (Полесскую) провинцию, Юго-восточный округ,
Любанско-Светлогорско-Калинковичско-Ельский район дерново-подзолистых
заболоченных песчаных, супесчаных и торфяно-болотных почв низинного типа и
Мозырьско-Хойнинско-Брагинский район дерново-подзолистых почв, развивающихся на
лессовидных суглинках (местами лёссах) [1].
1.2 Общее строение
пойменных ландшафтов
Часть территории речной долины, периодически заливаемая полыми водами рек, называется поймой. Наиболее обширные поймы расположены в долинах Днепра, Припяти, Сожа, Березины, Немана и их притоков. Значительно меньшие они у Западной Двины и ее притоков.
Главная особенность почвообразования в поймах рек - развитие поемных и аллювиальных процессов. Под поемными процессами понимают затопление той или иной территории поймы полыми водами. Они оказывают разностороннее влияние на почвообразование. Это ежегодное природное орошение - важный дополнительный к атмосферному и грунтовому источнику увлажнения почв. Поёмность способствует поднятию грунтовых вод, смягчает климат, влияет на направление и интенсивность микробиологических процессов в почве, а также на характер природной растительности и ее продуктивность, на солевой режим почв и почвенно-грунтовых вод. Поемные процессы оказывают исключительное влияние на направление и особенности сельскохозяйственного использования пойменных земель [2].
Под аллювиальными процессами следует понимать принос паводковыми водами взмученного материала, размывание поймы и переотложение на ее поверхности взвешенных в воде частиц в виде слоя наилка, или аллювия. На характер аллювиального процесса, прежде всего, оказывает влияние положение отдельных частей поймы по отношению к руслу реки.
Территория поймы в зависимости от
удаленности ее от русла делится на три области (по В.Р. Вильямсу): прирусловую,
центральную и притеррасную (рисунок 1).
Рисунок 1 - Схема строения поймы
Они различаются по составу аллювиальных отложений, рельефу, гидрологическим условиям и, как следствие, по растительности и почвенному покрову [3].
Гранулометрический состав аллювия связан со скоростью движения полых вод в пойме: чем больше скорость течения, тем крупнее размер оседающих частиц; по мере замедления скорости выпадают все более мелкие частицы. Скорость потока падает от русла вглубь поймы. В связи с этим большое влияние на характер аллювия оказывает удаленность той или иной части поймы от русла реки. При переходе из русла в пойму резко уменьшается скорость течения воды, что вызывает оседание в прирусловой части поймы большого количества взвешенных частиц, прежде всего песчаных.
В области центральной и притеррасной пойм, где скорость полых вод медленнее и длительность затопления больше, откладывается аллювий, состоящий преимущественно из пылеватых и илистых частиц. Эта закономерность в отложении аллювия определяет и особенности гранулометрического состава почв отдельных областей поймы. По мере удаления от русла меняется гранулометрический состав аллювиальных почв, в них увеличивается содержание пыли и ила и уменьшается количество песчаных частиц [4].
Поскольку русло реки постепенно мигрирует, скорость полых вод в пойме на одних и тех же участках изменяется. Кроме того, скорость потока и длительность затопления на одних и тех же участках поймы может зависеть от особенностей весеннего паводка. Следовательно, изменяется и гранулометрический состав аллювия: суглинистые отложения сменяются песчаными и наоборот. Поэтому для аллювиальных наносов характерна слоистость, т.е. неоднородность гранулометрического состава [5].
На гранулометрический и химический состав, а также на количество отлагаемого аллювия влияют состав почв и пород водосборной территории, климатические особенности, облесенность и распаханность бассейна. Так, при сложении водосборного бассейна песчаными почвами и породами в пойме откладываются преимущественно песчаные наносы; при господстве суглинистых почв, развитых на карбонатных породах, преобладают суглинистые и глинистые отложения, обогащенные карбонатами. На территориях с необлесенными бассейнами происходит быстрое таяние снега, бурный паводок, что способствует отложению в пойме аллювия с большим количеством песка и крупно пылеватых частиц. Если бассейны сильно облесены, то паводок более спокоен и растянут во времени, и в этом случае в пойме откладывается аллювий, в котором преобладают пылеватые и илистые частицы.
На гранулометрический состав аллювия оказывает влияние также рельеф поймы. Повышенные элементы рельефа («гривы») сложены более легкими осадками, а понижения - более тяжелыми [6].
Прирусловая пойма имеет обычно волнистый рельеф с резко выраженными песчаными валами и высокими гривами. По мере перехода к центральной пойме рельеф становится более спокойным. В центральной пойме на общем фоне равнинного рельефа хорошо различаются приподнятые участки - «гривы» и пониженные - «лога», то вытянутые в виде спокойных лощин, то представляющие замкнутые западины.
Характерная черта ландшафта центральной поймы - старицы рек, вытянутые вдоль русла озера, заросшие по берегам кустами ивы, а иногда и окруженные крупными деревьями [7].
Притеррасная пойма представляет собой пониженную по отношению к центральной пойме территорию, большей частью заболоченную.
Растительность пойм чрезвычайно разнообразна. Здесь господствуют луговые разнотравные - злаковые группировки. Наиболее богатый и ценный травостой на центральной пойме. В травостое здесь преобладают кострец безостый, тимофеевка луговая, лисохвост луговой, овсяница луговая, пырей ползучий, мятлик луговой, чина луговая, клевера, вики, герань луговая, конский щавель, лютики, синюха и другие травы. При этом в зависимости от условий местообитания в центральной пойме хорошо выделяются отдельные ассоциации: заросли канареечника и бекмании, участки, занятые пыреем, лисохвостом и т.п. На повышенных элементах рельефа центральной поймы (гривы) травостой беднее.
Прирусловая пойма характеризуется довольно неоднородным и более бедным травостоем. Здесь выделяются луга трех уровней (по В.Р. Вильямсу) - высокого, среднего и низкого. Луга высокого уровня занимают высокие части грив и наименее продуктивны. Широкие лога заняты лугами низкого уровня. В логах создаются хорошие условия увлажнения и пищевого режима и развиваются пырей, кострец безостый, мятлик луговой, клевер, лядвенец и обильное разнотравье [8].
На склонах трав расположены луга среднего уровня, состав травостоя которых и продуктивность улучшаются по мере приближения к логам.
Сильно заболоченные участки в центральной и притеррасной пойме заняты щучкой, осоками, канареечником, мхами и другой болотной растительностью.
В пойме произрастают и древесные растения, состав которых определяется природными особенностями зоны. В таежно-лесной зоне в поймах преобладают ель, пихта, береза, осина, ива; в лесостепной и степной - дуб, вяз, клен, ива, тополь, осокорь. В притеррасной пойме таежно-лесной и лесостепной зон часто развиты черноольшаники. В поймах рек полупустынных и пустынных зон встречаются тугайные (приречные) травянистые леса, состоящие из тополя, шелковицы, ивы, лоха, саксаула, тамарикса и других пород [9].
В зависимости от местных условий отдельные области поймы могут быть слабо выражены или отсутствовать. Например, в долинах горных рек с быстрым течением поймы представлены преимущественно прирусловой областью; в мелких маловодных степных реках с медленным течением более развита притеррасная пойма.
Основы учения о почвообразовании в поймах разработаны В.Р. Вильямсом. Дальнейшее изучение особенностей почвенного покрова в поймах связано с работами С.С. Соболева, В.И. Шрага, Е.В. Шанцера, И.И. Плюснина, Г.В. Добровольского, В.В. Егорова и др.
Поймы являются областью регулярной аккумуляции различных элементов, которые систематически приносятся с водоразделов и склонов водосбора в виде аллювиальных отложений, а также в составе растворенных веществ с грунтовыми и паводковыми водами [10].
Аллювиальные отложения служат своего рода систематическим естественным удобрением пойменных почв. Чем плодороднее наилок, тем роскошнее развивается природная растительность в пойме. Поскольку основу естественной растительности в пойме представляют луговые травы, то ведущим природным почвообразовательным процессом является дерновый.
Степень выраженности дернового процесса определяется характером аллювиальных отложений, прежде всего их гранулометрическим и химическим составом, в частности богатством элементами питания. Кроме того, на развитие дернового процесса оказывают влияние особенности водного режима в разных частях поймы, а также зональные условия почвообразования и степень проявления других процессов (глеевого, солончакового и др.) при их сочетании с дерновым.
В связи с отмеченными особенностями почвообразования в поймах выделяют три группы аллювиальных почв: дерновые, луговые и болотные.
Общая характеристика пойменных угодий р. Сож
Природные луга в пойме р. Сож пригорода г. Гомеля являются наиболее ценными естественными кормовыми угодьями, растительность которых используется для заготовки сена, сенажа, травяной муки, а также для выпаса сельскохозяйственных животных. Кроме того, луговая растительность является источником лекарственных, эфиромасличных, пищевых, медоносных и декоративных растений. Луга, особенно в условиях пригорода, имеют эстетическое и рекреационное значение, представляют прекрасное место отдыха для человека.
Пойменные луга р. Сож пригорода г. Гомеля довольно разнообразны по флористическому составу, приурочены к различным зонам и высотным уровням, гидрологическим и почвенно-грунтовым условиям, растительному покрову, отличаются мелкоконтурностью. Все это затрудняет их рациональное использование как сенокосов и пастбищ. Однако практика сельскохозяйственного производства требует выделения хозяйственных типов лугов с более-менее однородными почвами, условиями увлажнения и растительным покровом, сходной продуктивностью, хозяйственной ценностью, одинаковым использованием и улучшением [12].
Согласно геоморфологическому районированию, объект исследований входит в физико-географическую область низины Полесья, геоморфологический район Гомельское Полесье.
Рельеф представляет собой сочетание водноледниковой аллювиальной равнины с участием остаточных озерных котловин. По М.М. Цапенко, изучаемые луговые экосистемы относятся к шестому району - песчаных равнин второй и первой надпойменной террас крупных рек и современных пойм.
По почвенно-географическому районированию, объект исследований входит в Южную (Полесскую) провинцию, Юго-Восточный округ, Любанско-Светлогорско-Калинковичско-Ельский район, Любанско-Светлогорско-Калинковичский подрайон дерново-подзолистых заболоченных песчаных, супесчаных и торфяно-болотных почв низинного типа [13].
Изучаемый объект входит в Полесский (Южный) флористический район, левобережный восточный подрайон. Это самый богатый по видовому составу район Беларуси.
По данным И.Д. Юркевича и В.С. Гельтмана, объект исследований относится к южной подзоне широколиственно-сосновых лесов, Полесско-Приднепровскому геоботаническому округу и Гомельско-Приднепровскому геоботаническому району. Полесско-Приднепровский геоботанический округ занимает первое место в Беларуси по распространению пойменных лугов.
Пойма реки Сож в районе исследований по классификации Р.А. Еленевского относится к типу равнинно-гривистых развитых пойм. По классификации Б.М. Миркина её следует отнести к типу сегментно-гривистых, подтипу развитых пойм.
По длительности затопления паводковыми водами пойма реки Сож пригорода г. Гомеля относится к средне затопляемым [14].
Растительный покров поймы довольно разнообразен. Произрастание той или иной ассоциации зависит от характера рельефа, типа почвы, условий увлажнения и т.д. Поэтому для различных частей поймы характерны различные виды растительных ассоциаций.
Центральная пойма выделяется большим разнообразием растительных ассоциаций. Повышения центральной поймы заняты долгопойменными заливными лугами. Здесь выделяются разнотравно-злаково-бобовая и разнотравно-бобово-злаковая ассоциации. Понижения центральной поймы в большинстве своём заболочены. Характеризуются распространением торфяных почв. Основной тип растительности здесь разнотравно-осоковая ассоциация.
Притеррасная пойма характеризуется пониженным рельефом и заболоченностью. Выделяется разнотравно-хвощёво-осоковая ассоциация и кустарник ивняково-ольховый [15].
Основные типы почв поймы р. Сож