ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Рассматривается фундаментальная почвенно-экологическая проблема количественной оценки и моделирования динамики черноземов как наиболее плодородных почвенных ресурсов России. Предложена распределенная кинетическая модель динамики органического вещества (гумуса) черноземов, сочетающая процессы его поступления из наземных и корневых остатков, транспорта и биодеструкции, а также оригинальная методика оценки ряда параметров модели по данным о форме стационарного гумусового профиля. Численные эксперименты с моделью осуществлены в среде программирования MATLAB 7.0 для систем дифференциальных уравнений в частных производных; решение обратной задачи подбора параметров модели произведено с помощью пакета нелинейной регрессии компьютерной среды SigmaPlot 9.0. Дополнительно для сравнительной оценки динамики водоудерживающей способности и водного режима черноземов в ходе их агродеградации использована компьютерная модель HYDRUS-1D. Информационное обеспечение моделей составили оригинальные экспериментальные данные и обобщенная литературная информация о продукционном процессе, поступлении и профильном распределении углерода, водоудерживающей и поглотительной способности в черноземах РФ (обыкновенные, типичные, выщелоченные, оподзоленные) при разных вариантах природопользования (целинная степь, пастбище, зерновой агроценоз, вечный пар). Для естественных травянистых сообществ доля новообразованных гумусовых веществ не превышает 4-5% от поступивших за год растительных остатков; общее количество поступающего в почву углерода гумусовых веществ находится в пределах доверительного интервала с расширяющимися границами от 20-30 гС/кв.м в год в черноземах обыкновенных степной зоны до 30-40 гС/кв.м в год в оподзоленных черноземах лесостепи. На формирование черноземных почв с проникновением гумуса до глубины 1,5 метров и ниже, требуется не менее 2-3 тысяч лет. Половина от равновесного содержания гумуса образуется за срок порядка 500-1000 лет, что попадает в диапазон периодов полураспада гумусовых веществ 880-1300 лет, близких к известным данным радиоуглеродной датировки гумусовых веществ данного класса почв. Использование в сельском хозяйстве с распашкой черноземов снижает общую продуктивность, приводит к отчуждению значительной части органической продукции в виде урожая, в результате чего общее поступление органического углерода в почву из наземного и подземного (корневого) источников уменьшается в 3-4 раза и более. В результате этого механизма агродеградации значительное снижение концентрации органического углерода в верхних горизонтах почвы (от 17-30 кгС/куб.м в обыкновенных и типичных и до 40-50 кгС/куб.м в оподзоленных и выщелоченных черноземах) или 20-60% исходного содержания наблюдается уже в первые 100-200 лет, что хорошо соответствует реальным данным о потерях гумуса в пахотных черноземах.
№ | Имя | Описание | Имя файла | Размер | Добавлен |
---|---|---|---|---|---|
1. | Программа съезда | VII_sezd_OPD_programma.pdf | 1,1 МБ | 25 октября 2016 [ASmagin] |