Екологічно-просторова диференціація зони степу північного з географічно зумовленими висотами відповідно до геоморфологічних особливостей території

Ґрунт як природно-історичне тіло і предмет людської діяльності і як основний засіб сільськогосподарського виробництва не може бути відірваним від екологічних і географічних умов його формування. Ґрунтоутворення внаслідок неоднорідності фізико-географічних та екологічних факторів розвивається за різними типами надходження органічної речовини і процесів її розкладу та перетворення в гумус, комплексу процесів руйнування мінеральної маси і синтезу органо-мінеральних новоутворень, акумуляції і міграції речовин, що в сукупності зумовлює формування різних ґрунтів за характером будови профілів і генетичних горизонтів та їх властивостей.

Ґрунтовий покрив у просторі має поступовий (континуальний) характер розвитку ґрунтових тіл і відсутність дискретних (обмежених) їх індивідуумів з чіткими природними межами. Але він являє собою організований у просторі й часі єдиний функціональний комплекс з різними рівнями організації, які є ієрархічно підпорядкованими його структурами. При цьому кожний рівень характеризується специфічними ознаками взаємозв’язку між кількісними показниками ґрунтових властивостей та параметрами природних факторів їх формування. Це принцип адекватності ґрунтових тіл умовам навколишнього середовища.

Об’єктом досліджень є ґрунтовий покрив зони Степу Північного та її географічні особливості поширення його компонентів.

Степова зона займає близько 40% території України. На півночі Степ межує з Лісостепом по лінії Ананьїв – Знам'янка – Олександрія – Красноград – Балаклія – Куп'янськ, охоплює Причорноморську низовину, південні частини Придніпровської височини та Придніпровської низовини, Донецьку і Приазовську височини, а також рівнини Криму.

Степ Північний вважається рівнинною природною зоною, проте характеризується значним діапазоном абсолютних висот над рівнем моря – від 20-40 м на узбережжі Азовського моря до 367 м на Донецькому Кряжі. Наявність різних гіпсометричних рівнів функціонально впливає на гідротермічний режим території через зниження температури повітря з висотою та зміну кількості опадів в наслідок орографічно детермінованої циркуляції повітряних мас. У зв’язку з наявністю ряду височин відбувається певне нівелювання впливу широтної зональності, особливе на Лівобережжі.

Зниження температури у теплий період року відбувається пропорційно гіпсометричному рівню, проте вертикальний градієнт її зміни має власне кількісне значення для кожного геоморфологічного регіону. Його параметри зростають від 0,5 0 на Приазовській височині до 0,8-0,9 0 на Донецькому Кряжі, південних відрогах Придністровської і Середньоросійської височин та до 1,1 0 на 100 м – на південних відрогах Центральномолдовської і Подільської височин, в свою чергу, значення вертикального градієнту збільшення кількості опадів на цих відрогах з висотою зростають з 0-5 мм, до 15 мм на Приазовській височині, до 15-20 мм – на Лівобережжі у долині Дніпра і Полтавській рівнині, до 20 мм на кожні 100 м – на Донецькому Кряжі і відрогах Придністровської височини. У зв’язку з цим закономірно зростають з висотою місцевості значення гідротермічного коефіцієнта Селянинові за травень-вересень (ГТКv-ix) – інтегрального показника зміни гідротермічних умов місцевості. Його параметри змінюються з 0,68 на межі зі Степом Південним до 0,89 на кордоні з Лісостепом.

Між орографічно обумовленим зволоженням чорноземів звичайних та коефіцієнтом відносного гумусонакопичення у шарі 0-30 см (КВАГ) виявлено тісний зв'язок (R= 0,98). На основі параметрів зв’язку між орографічними особливостями території, параметрами гідротермічних умов та значеннями КВАГ розроблена диференціація Степу Північного на 3 підзони – південо-центральну засушливу (0,68 -0,75), північно-центральну помірно засушливу (0,76-0,82) і північну недостатньо зволожену (0,83-0,89). Відповідно цих підзональних значень зволоження здійснено диференціацію чорноземів звичайних на 3 підтипи за інтенсивністю гумусонакопичення – помірно слабогумусоакумулятивний (КВАГ 0,68-0,79), середньогумусоакумулятивний (0,80-0,89) і помірно добрегумусоакумулятивний (0,90-0,99). Для кожного підтипу визначені гіпсометричні межі його територіального поширення.

Височини та їх відроги є бар’єрами на шляху циркуляції повітряних мас, що обумовлює різну зволоженість чорноземів звичайних через кількість опадів за цей час і фаціальні значення засвоєння їх ґрунтами через орографічно зумовлену напруженість термічного режиму.

Кількість опадів холодного періоду закономірно зростає від 120-130 мм на відрогах Придніпровської височини і північно-східних схилах Донецького Кряжу, які перебувають у своєрідній тіні від нього, до 180-

210 мм у південно-східному підніжжі Приазовської височини  та Донецькому Кряжі. Встановлено 6 фацій за термічними умовами холодного періоду та засвоєнням ґрунтами опадів за цей час – від 47 до 80 %. Це знаходить адекватне відображення у грубизні профілю чорноземів звичайних відповідно глибині ранньовесняного промочування ґрунтів.

Ґрунтоутворення в наслідок цієї неоднорідності розвиваються за різними факторами, що зумовлює формування різних типів ґрунтів за характером будови профілю і генетичних горизонтів та їх властивостей.

Одна з найважливіших характеристик ґрунтів, що значною мірою визначає їх родючість - гранулометричний склад. За цим показником степові ґрунти дуже різноманітні – від супіщаних де вміст фізичної глини складає 11-12 % до глинистих які містять 56-75 % фізичної глини.

Ґрунти Степу Північного характеризуються різним гранскладом, проте з переважанням важкого – від важкосуглинкового (46-55 %) до середньо глинистого (66-75 %), що відрізняється від чорноземів типових, де таких дуже важких немає (табл. 1)

Таблиця 1 – Поширення степових ґрунтів, різних за гранулометричним складом

Гранулометричний
склад

Поширення, % від загальної площі типу

чорнозем
типовий

чорнозем звичайний

чорнозем південний

темно-каштановий

супіщаний
легкосуглинковий
середньосуглинковий
важкосуглинковий і глинистий

0,4
25,0
40,1
34,2

0,1
1,0
6,5
92,4

0,1
2,2
10,3
87,4

2,0
8,2
18,3
67,5

Всього

100

100

100

100

Проте спостерігаються відміни між Правобережної і Лівобережної його частинами за вмістом фізичної глини. Так чорноземи звичайні при її вмісті 66–75 % зустрічаються тільки на Лівобережжі і займають 2402 тис.га (19,1 % від площі зони), значно переважають за площею відповідно Правобережжя за складом фізичної глини 61–65 % при зональній площі в зоні 3398 тис.га. Велику площу займають чорноземи звичайні з вмістом фізичної глини 56–60 % і 51– 55 %, які в зоні складають площу 5811 тис.га.

Зустрічаються у відносно невеликій кількості чорноземи з вмістом фізичної глини 46–50 % і 41–45 % при загальній їх площі в зоні 808 тис.га.

Значну площу в східній частині зони займають скелетні грунти на сланцях, піскових і крейдяно-мергельних породах – 46 тис.га з вмістом фізичної глини від 31–35 % до 51–55 %. В зоні Степу Північного схилові ґрунти займають 53 % від зональной їх площі, проте більшість їх знаходиться в східній частині в наслідок значного перепаду гіпсометричного рівня поверхні місцевості [1].

Велика мозаїчність чорноземів звичайних східної частини Північного Степу за зволоженням, гранулометрією та при значній площі їх розташування на схилах обумовила значну строкатість їх параметрів за властивостями (табл. 2).

Зростання зволоженості в теплий період обумовлює збільшення вмісту гумусу в 0–30 см, а також його підвищення в залежності від вмісту фізичної глини. Щодо потужності гумусованого профілю, його параметри залежать від кількості опадів за холодний період, які зростають за однотипного гранулометричного складу і зменшуються при його поважчанні. Сумарне вираження зволоження і гранулометрії є природній потенціал через загальні запаси гумусу (т/га) чорнозему звичайного, як показника продуктивної здатності природних і культурних ценозів, який зростає при збільшенні як зволоження, так і вмісту фізичної глини.

Таблица 2 – Параметричні показники властивостей чорноземів звичайних в залежності від зволоження і гранулометрії

 Геоморфологічний елемент

Висота над рівнем моря, м

 

Опади

 

Вміст фізичної глини

41-45

46-50

51-55

56-60

61-65

66-70

71-75

Донецький кряж

250-367

180-190

І

 

 

 

 

110-120

100-110

 

ІІ

 

 

 

 

5,9-6,5

6,5-6,9

 

ІІІ

 

 

 

 

580-670

590-680

 

Донецький кряж

250-367

170-180

І

 

 

 

110-120

105-115

 

 

 

 

ІІ

 

 

 

5,4-5,8

5,9-6,3

 

 

 

 

ІІІ

 

 

 

500-570

510-580

 

 

Донецька височина

180-250

140-160

І

 

83-93

78-88

75-85

73-82

70-75

68-75

 

 

ІІ

 

3,4-3,9

3,9-4,3

4,3-4,7

4,6-5,0

5,1-5,5

5,5-5,9

 

 

ІІІ

 

270-330

280-340

300-360

360-380

370-390

380-410

Донецька височина

180-250

170-180

І

 

 

 

88-98

85-95

81-91

 

 

 

ІІ

 

 

 

4,3-4,7

4,6-5,0

5,1-5,5

 

 

 

ІІІ

 

 

 

380-460

400-480

420-500

 

Азово-Причорноморська низовина

40-110

120-140

І

70-78

65-73

60-67

55-63

 

 

 

 

 

ІІ

3,1-3,4

3,4-3,9

3,7-4,3

4,1-4,7

 

 

 

 

 

ІІІ

200-210

220-270

230-280

240-290

 

 

 

Азово-Причорноморська низовина

40-110

140-160

І

 

69-77

63-72

 

 

 

 

 

 

ІІ

 

3,6-4,2

4,1-4,7

 

 

 

 

 

 

ІІІ

 

300-360

310-370

 

 

 

 

Примітка: І – потужність гумусованого профілю см; ІІ – гумус, 0-30см, %; ІІІ – природний потенціал, загальні запаси гумусу т/га

В ґрунті, як в системі, всі властивості взаємопов’язані і їх параметри визначаються кількісними показниками факторів ґрунтоутворення. Як відзначили вище, в східній частині України на значній площі формування чорноземів звичайних відбувалося на схилах в більш посушливих умовах відносно плато за рахунок втрати частини вологи опадів з поверхневим стоком і підвищенної температури так званих «теплих» схилів – східних, південо-східних, південних і південно-західних експозицій, які отримують більшу кількість сонячної радіації. Погіршення умов вологозабезпечення призводить до зменшення зони промачування ґрунту і меншої сприятливості умов для розвитку рослинності, як джерела органічної речовини для гумусонакопичення.

Все це зумовлює скорочення потужності профілю і зниження інтенсивності гумусонагромадження. Чим посушливіші умови, тим менші потужності профілю ґрунту та вміст у ньому гумусу. Проте їх параметри залежать від плакорно схилових умов формування, спостерігається повна синхронність між властивостями плакорних і схилових ґрунтів (табл. 3).

У практичній діяльності об’єктом використання є не грунт, а ґрунтовий покрив, що зумовлює необхідність новітньої інформації щодо його продуктивності як об’єкта використання у сільському господарстві.

Це в свою чергу дозволяє раціональне використання природного потенціалу ґрунту,збереження та відтворення екосистем взагалі.

Таким чином, гіпсотермічні просторові виділи розподіляють ґрунтовий покрив на відносно однорідні території за ґрунтами певного рівня, та здійснюють зв’язок між кількісними показниками ґрунтових властивостей і параметрами природних екологічних факторів їх формування.

Таблиця 3 – Територія чорноземів звичайних на лесах за гранулометрією, повно профільні та ксероморфні види зі ступенем еродованості

Підзона

види та ступені варіантів

Вміст фізичної глини (< 0,01 мм), %

71-
75

66-
70

61-
65

56-
60

51-
55

46-50

41-45

36-40

31-35

26-
30

21-
25

16-
20

Зона
Степу Північного

всього, в т. ч.

2,4

16,7

27,1

24,2

22,1

3,0

3,4

0,6

0,2

0,1

0,2

0,033

повноморфні

2,03

16,7

23,6

24,5

23,7

3,5

4,4

0,8

0,3

0,1

0,3

-

слабоксероморфні

2,7

16,8

30,2

24,0

20,5

2,3

2,9

0,4

0,1

0,06

0,08

0,07

слабоеродовані

2,9

17,0

28,7

23,8

21,8

2,6

2,7

0,4

-

0,08

-

-

середньоксероморфні

2,8

17,0

29,8

23,3

21,2

2,3

2,7

0,4

0,2

0,07

0,07

0,1

середньоеродовані

2,5

14,3

29,8

24,6

23,0

2,5

2,9

0,4

-

-

-

-

сильноксероморфні

3,0

16,6

31,2

23,7

20,4

2,2

2,3

0,4

0,2

0,04

0,09

-

сильноеродовані

2,5

13,0

28,9

26,9

23,7

2,0

2,3

0,7

-

-

-

-

Висновки

  • Чорноземи звичайні східної частини Степу Північного мають просторову строкатість за зволоженням і гранулометричним складом в результаті мозаїчності гіпсометричних рівнів місцевості за наявності великої кількості височин і підвищених рівнин.
  • Значний вміст фізичної глини на переважно більшій площі східного регіону Північного Степу обумовив параметричні особливості чорноземоутворення в залежності від умов зволоження.
  • Параметри ксеноморфних чорноземів звичайних синхронно змінюються відповідно плакорних особливостей ґрунтоутворення за зволоженням і гранулометрією.

Список літератури

1. Полупан М. І. Пріоритетні кліматичні критерії ресурсів волого забезпечення, природи й енергетики ґрунтоутворення та родючості грунтів / М. І. Полупан,  В. Б. Соловей, В. І. Полупан, В. А. Величко // Вісник аграрної науки.  –  2003.  – № 2.  –  С. 13-19.

УДК 631
Тютюнник Н.В.  Екологічно-просторова диференціація зони степу північного з географічно зумовленими висотами відповідно до геоморфологічних особливостей території [Електронний ресурс]  / [Тютюнник Н.В.] // Збірник наукових статей “ІІІ-го Всеукраїнського з’їзду екологів з міжнародною участю”. – Вінниця, 2011. – Том.2. – С.451–454. Режим доступу: http://eco.com.ua/

Скачати в форматі pdf:

Оцінка: 
0
No votes yet