Трансформация почв и почвенного покрова под влиянием лесополос в агроландшафтах юга Среднерусской возвышенности

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 19-17-00056

НазваниеТрансформация почв и почвенного покрова под влиянием лесополос в агроландшафтах юга Среднерусской возвышенности

Руководитель Чендев Юрий Георгиевич, Доктор географических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" , Белгородская обл

Конкурс №35 - Конкурс 2019 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-705 - География почв, геохимия ландшафтов

Ключевые слова Лесополосы, лесостепная зона, степная зона, Среднерусская возвышенность, черноземы, агролесомелиорация, эволюция почв, деградация почв.

Код ГРНТИ39.19.27

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
В широком спектре вопросов, касающихся изучения техногенных трансформаций почвенного покрова отдельное место занимают вопросы его изменения под влиянием агролесомелиораций. Этот аспект исследований весьма значим в связи с признанием агролесомелиорации как важного фактора управления плодородием почв и повышения продуктивности освоенных земель. Особенно актуально исследование влияния агролесомелиорации на направленность и стадийность видоизменения почв в староосвоенных сельскохозяйственных регионах России, где длительное использование земель во многих случаях привело к деградационным явлениям в почвах, и возникла необходимость восстановления утраченного почвенного плодородия. В настоящее время накоплен достаточно большой объем сведений по разным аспектам влияния лесополос на свойства почв и урожайность сельскохозяйственных культур, особенно в результате работ на опытных агролесомелиоративных станциях и стационарах нашей страны. Вместе с тем, многие особенности почвообразования, обусловленного влиянием агролесомелиорации в условиях пространственного варьирования комбинации факторов среды, остаются пока малоизученными. В результате реализации государственных программ агролесомелиорации на территории России, начиная с 1948 года, было сформировано большое количество полезащитных и противоэрозионных лесополос, возраст которых в настоящее время достигает 50-65 лет и которые в процессе своего функционирования оказали существенное влияние на экологическое и качественное состояние почв. Многие лесополосы нуждаются в реконструкции в связи со старением древостоев и рядом неблагоприятных факторов их произрастания. Поэтому для совершенствования практики рационального землепользования и внедрения передовых почвосберегающих технологий (включающих технологии агролесомелиораций), необходима адекватная научная основа, в том числе знания о вкладе существующих лесополос в почвообразовательный процесс в условиях меняющихся региональных и локальных факторов среды - пород, рельефа, климата и др. При этом для лесостепных и степных территорий России важной является задача выявления темпов и стадиальности преобразования черноземов под растительностью лесополос, главным образом, в связи с развитием концепции климатически обусловленного надвигания лесов на степи в позднем голоцене и превращении черноземов в серые лесные почвы. Модельным регионом предлагаемого исследования выступает юг Среднерусской возвышенности, включающий лесостепь и северную часть степной зоны центра Восточной Европы. Целью проекта является комплексный анализ трендов развития почвенных процессов, свойств почв и структуры почвенного покрова, обусловленных обустройством и длительным функционированием лесополос на территории аграрно-освоенного юга Среднерусской возвышенности. Объектами изучения будут территории, занятые лесополосами и прилегающие к ним, которые были введены в строй 50-65 лет назад (в связи с реализацией «Плана защитных полос…» 1948 года), с почвами, формирующимися под лесными насаждениями и на окружающих участках пахотных земель. Исследовательские работы будут проводиться на участках различных лесомелиоративных ситуаций: а) полезащитных лесополос на плакорах и противоэрозионных на склонах; б) лесополос, сопряженных с залежными и пахотными участками; в) в разных климатических условиях лесостепной и степной зон. Общей закономерностью для всех участков будут близкие исторические линии земледельческого освоения, соответствующие традиционным в регионе сменам во времени технологий и приемов земледелия. В ходе реализации проекта предполагается решить следующий комплекс научных задач: 1) выявить изменения во времени автоморфных черноземов в результате длительного произрастания на них лесополос, произвести параметризацию начальных трендов и стадий преобразования профиля черноземов при смене степных условий на лесные; 2) установить вклад лесополос в изменение структуры и разнообразие почвенного покрова; оценить пространственный тренд влияния лесополос на признаки черноземов в сопряженных с лесополосами участках агроландшафтов; 3) выявить особенности газового состава почв под агролесомелиоративными насаждениями и сопряженными с ними пахотными землями; 4) оценить роль лесополос как факторов воздействия на аэрогенные потоки и атмоседиментацию приоритетных поллютантов – полициклических ароматических углеводородов; 5) произвести оценку влияния лесополос на латеральную и радиальную миграцию веществ на склонах (включая изучение массопереноса почвенного мелкозема); 6) оценить существующие риски соленакопления под влиянием длительно функционирующих лесополос как фактора, контролирующего их долговечность и плодородие почвенного покрова в зоне их влияния; 7) обосновать роль полезащитных и противоэрозионных лесополос как эффективно функционирующих антропогенных геохимических барьеров на пути атмосферной и водной миграции веществ; 8) провести режимные наблюдения влажности черноземов агролесомелиоративных ландшафтов, обосновать реакцию данного показателя на экстремальные погодные условия (атмосферную и почвенную засухи). Реализация проекта предполагает использование широкого комплекса методов и подходов исследования, в том числе впервые применяемых.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Чендев Ю., Геннадиев А., Соэр Т., Терехин Э., Матвеев С. Forests advancements to grasslands and their influence on soil formation: Forest Steppe of the Central Russian Upland IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, IOP Publishing Ltd Forestry 2019IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science392 (2019) 012003 IOP Publishingdoi:10.1088/1755-1315/392/1/012003 (год публикации - 2019)
10.1088/1755-1315/392/1/012003

2. Чендев Ю.Г., Беспалова Е.С. Оценка роли лесополос в оптимизации почв и ландшафтов: литературный обзор сведений Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки., Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. 2019. - Т. 43. - № 2. - С. 124-133. (год публикации - 2019)
10.18413/2075-4671-2019-43-2-124-133

3. Чендев Ю.Г., Геннадиев А.Н., Лукин С.В., Соэр Т.Д. Пространственная дифференциация почвенных свойств в зоне влияния полезащитных лесополос Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и на сопредельных территориях: материалы VIII Междунар. науч. конф. Белгород, 22-25 октября 2019 г. – Белгород: ИД «Белгород» НИУ «БелГУ», 2019., С. 69-82. (год публикации - 2019)

4. Чендев Ю.Г. Стадийность эволюционной трансформации лесостепных черноземов в серые лесные почвы Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и на сопредельных территориях: материалы VIII Междунар. науч. конф. Белгород, 22-25 октября 2019 г. – Белгород: ИД «Белгород» НИУ «БелГУ», 2019., С. 187-191. (год публикации - 2019)

Публикации

1. Чендев Ю.Г., Геннадиев А.Н., Лукин С.В., Соэр Т.Д. Заздравных Е.А., Белеванцев В.Г., Смирнова М.А. Change of Forest–Steppe Chernozems under the Influence of Shelterbelts in the South of the Central Russian Upland Eurasian Soil Science, Vol. 53. - No. 8. - Pp. 1033–1045. (год публикации - 2020)
10.1134/S1064229320080037

2. Смирнова М. А., Геннадиев А. Н., Чендев Ю. Г., Ковач Р. Г. Influence of forest shelterbelts on local pedodiversity (Belgorod oblast) Eurasian Soil Science, №9, Vol. 53, P. 1195–1205. (год публикации - 2020)
10.1134/S1064229320090161

3. Смирнова М. А., Геннадиев А. Н., Чендев Ю. Г. Влияние лесополос на накопление полиаренов в почвах (Белгородская область) Вестник Московского университета. Серия 5: География, № 3. — С. 14–21. (год публикации - 2020)

4. Тишков А.А., Белоновская Е.А., Золотухин Н.И., Титова С.В., Царевская Н.Г., Чендев Ю.Г. Preserved Sections of Steppes as the Basis for the Future Ecological Framework of Belgorod Oblast Arid Ecosystems, 10, 36–43 (2020). (год публикации - 2020)
10.1134/S2079096120010114

5. Чендев Ю., Лукин С., Соловьев А., Нарожняя А., Лебедева М. Transformation of chernozems under the influence of oak shelterbelt in Agroforestry landscape of Central Russian Upland 6th International Scientific Conference Geobalcanica 2020. Proceedings. 12-14 May, 2020 Ohrid, North Macedonia., 6th International Scientific Conference Geobalcanica 2020. Proceedings. 12-14 May, 2020 Ohrid, North Macedonia. – Ohrid, 2020. – Pp. 201-206. (год публикации - 2020)
10.18509/GBP.2020.23

6. Нарожняя А., Чендев Ю., Соловьев А., Лебедева М., Саблина О. Analysis of the current state of shelterbelts by the remote sensing data, Russia, Belgorod oblast 6th International Scientific Conference Geobalcanica 2020. Proceedings. 12-14 May, 2020 Ohrid, North Macedonia., 6th International Scientific Conference Geobalcanica 2020. Proceedings. 12-14 May, 2020 Ohrid, North Macedonia. – Ohrid, 2020. – Pp. 807-814. (год публикации - 2020)
10.18509/GBP.2020.89

7. Нарожняя А.Г., Чендев Ю.Г. The study of the modern ecological state of shelterbelts using GIS and remote sensing data InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: Moscow University Press, 2020., V.26. Part 2. P.54–65. (год публикации - 2020)
10.35595/2414-9179-2020-2-26-54-65

8. Чендев Ю.Г., Геннадиев А.Н., Лукин С.В., Заздравных Е.А. Формирование морфологических признаков лесостепных черноземов под лесополосами и на пашнях Материалы Всероссийской научной конференции «Почва как компонент биосферы: эволюция, функционирование и экологические аспекты», М., Пущино: Товарищество научных изданий КМК, 2020. – C. 198-200. (год публикации - 2020)

9. Чендев Ю.Г., Геннадиев А.Н., Смирнова М.А. Разрастающиеся лесополосы как модели эволюционного изменения черноземов под лесом Аграрные ландшафты, их устойчивость и особенности развития: сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч. экол. конф.; под ред. И.С. Белюченко., Краснодар: Куб ГАУ, 2020. - С. 141-144. (год публикации - 2020)

Публикации

1. Хернандез-Рамирез Г., Соэр Т.Д. Чендев Ю.Г., Геннадиев А.Н. Nonlinear turnover rates of soil carbon following cultivation of native grasslands and subsequent afforestation of croplands Soil, 2021. - No. 7. - Pp. 415–431. (год публикации - 2021)
10.5194/soil-7-415-2021

2. Cоэр Т.Д., Долд К., Ашворс А.Д., Ниеман К.К., Хернандез-Рамирез Г., Филипп Д., Геннадиев А.Н., Чендев Ю.Г. Agroforestry Practices for Soil Conservation and Resilient Agriculture Agroforestry and Ecosystem Services. Springer. Cham., Pp. 19-48. (год публикации - 2021)
10.1007/978-3-030-80060-4

3. Смирнова М.А. Влияние лесных полос на аккумуляцию и распределение полиаренов в почвенном покрове МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ XXIV ДОКУЧАЕВСКИЕ МОЛОДЕЖНЫЕ ЧТЕНИЯ "ПОЧВОВЕДЕНИЕ В ЦИФРОВОМ ОБЩЕСТВЕ", с. 77 - 78 (год публикации - 2021)

4. Смирнова М.А. , Нарожняя А.Г., Петина М.А. ДИНАМИКА ВЛАЖНОСТИ ЧЕРНОЗЕМОВ АГРОЛЕСОМЕЛИОРАТИВНЫХ ЛАНДШАФТОВ СРЕДНЕРУССКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ XXIV ДОКУЧАЕВСКИЕ МОЛОДЕЖНЫЕ ЧТЕНИЯ "ПОЧВОВЕДЕНИЕ В ЦИФРОВОМ ОБЩЕСТВЕ", С. 147 - 148 (год публикации - 2021)

5. Чендев Ю.Г., Геннадиев А.Н., Заздравных Е.А. Анализ качественного состава гумуса в черноземах под лесополосами и на окружающих пашнях Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и на сопредельных территориях. Материалы IX Международной научной конференции (г. Белгород, 20-23 октября 2021 г.). Белгород: Изд-во "Изательский дом НИУ БелГУ"., С. 23-31. (год публикации - 2021)