Интегральным критерием оценки почвенного плодородия является общее содержание, запасы и качественный состав гумуса, который, являясь обязательным компонентом всех наземных экосистем, представляет собой устойчивый продукт разложения в почве органических остатков [5]. Проблема деградации почв в настоящее время приобретает общепланетарный масштаб и проявляется в утрате почвами плодородия. Деградация почв может происходить под влиянием как природных, так и техногенных процессов. Для мониторинга этих процессов необходимы природные аналоги ландшафтов в минимальной степени измененных антропогенными факторами. Такими аналогами являются особо охраняемые природные территории (ООПТ).
Особо охраняемые природные территории (ООПТ) играют важнейшую роль в сохранении и восстановлении ресурсов живой природы. Они являются наиболее эффективным механизмом поддержания экологического баланса территорий, сохранения естественного биоразнообразия [2].
Цель работы – изучение современного гумусного состояния черноземов обыкновенных карбонатных ООПТ Ростовской области.
Объекты исследований:
1. Персиановская заповедная степь (66 га) находится в 6 км к востоку от ж. д. Персиановка и 5 км от автострады Ростов-Шахты или в 10 км к северу от г. Новочеркасска. Плакорная степь в верховье балки Хорули в междуречьи реки Грушевки и балки Сухая Кадамовка. Слабоволнистая равнина, покрытая мощной толщей лессовых отложений. Как заповедник существует с начала ХХ века.
Персиановская степь – чернозем обыкновенный (северо-приазовский), карбонатный среднемощный среднесуглинистый на лессовидном суглинке. Персиановская заповедная степь является уникальным массивом сохранившейся целинной растительности и почвенного покрова Приазовской степи с большим количеством редких и исчезающих в настоящее время степных растений.
2. Заповедная залежь «Приазовская степь» (15 га), учебно-опытное хозяйство Южного федерального университета «Недвиговка». Существует как залежь с 1939 г. Расположен в 2 км на запад от железнодорожной остановочной площадки «Танаис» и в 2 км на юг от автострады Ростов-Таганрог. Плакорная степь на водоразделе. Слабоволнистая равнина, покрытая мощной толщей лессовидных отложений. Чернозем обыкновенный (северо-приазовский), карбонатный, среднемощный, малогумусный, тяжелосуглинистый на лессовидном тяжелом суглинке.
Залежный участок «Приазовская степь» является объектом, на котором восстановлена растительность. Восстанавливаются также первоначальные свойства чернозема. Например, содержание гумуса на залежи на 1,0-1,2 % больше, чем на старопахотных неэродированных почвах, расположенных рядом с залежью. Кроме этого, среди черноземов южно-европейской фации этот объект отличается наименьшей мощностью гумусового горизонта.
3. Ботанический сад ЮФУ – В 2006 году Комитет по охране окружающей среды и природных ресурсов администрации Ростовской области включил Ботанический сад в перечень особо охраняемых природных территорий (Постановление № 418 от 19.10.2006).
В настоящее время Ботанический сад занимает площадь 160 га с разнообразным рельефом, почвами, растительностью.
Черноземы обыкновенные южно-европейской фации (североприазовские) на территории сада являются преобладающими почвами. На равнинных территориях и пологих склонах расположены нормально развитые черноземы обыкновенные.
Гумусное состояние почв характеризуется большим набором (совокупностью) показателей, отражающих уровни накопления гумуса в почве, его профильное распределение, качественный состав, образование органоминеральных производных и миграционную способность гумусовых веществ. Набор определяемых показателей гумусного состояния почв может меняться в зависимости от стоящей перед исследователем задачи [3].
При выполнении работы использовались полевые и лабораторные методы исследований. В отобранных почвенных образцах из разрезов черноземов обыкновенных ООПТ было определено содержание гумуса по методу И.В. Тюрина и рассчитаны его запасы [1].
Наибольшее содержание гумуса отмечено в черноземе обыкновенном Персиановской заповедной степи – 5,00 %, что соответствует средней обеспеченности [4].
Черноземы УОХ «Недвиговка» и Ботанического сада ЮФУ характеризуются низким содержанием гумуса (4,00 и 3,55 % соответственно). Наименьшее содержание гумуса отмечено в черноземах Ботанического сада ЮФУ, что объясняется их самым малым периодом залежности – 26 лет, по сравнению с УОХ «Недвиговка» (75 лет). Персиановская заповедная степь является уникальным массивом сохранившейся целинной растительности и почвенного покрова Приазовской степи. Таким образом, черноземы обыкновенные Ботанического сада ЮФУ и УОХ «Недвиговка» в настоящее время все еще находятся в стадии восстановления.
По запасам гумуса (т/га) в черноземах обыкновенных карбонатных закономерность, выявленная по содержанию гумуса, сохраняется: наибольшие запасы гумуса отмечены в Персиановской заповедной степи – 280,8 т/га, что соответствует очень высокому уровню обеспеченности. Черноземы Ботсада (129,9 т/га) и УОХ «Недвиговка» (137,2 т/га) характеризуются средними запасами гумуса.
По содержанию гумуса черноземы обыкновенные ООПТ можно ранжировать следующим образом: Персиановская заповедная степь – Заповедная залежь «Приазовская степь» (Недвиговка) – залежь в Ботаническом саду ЮФУ (Ростов-на-Дону).
В целом черноземы обыкновенные обследованных территорий ООПТ могут служить эталонами для своих аналогов, измененных хозяйственной деятельностью человека, для оценки ущерба, наносимого почвам и экосистемам, с последующей разработкой методов их восстановления.
Для мониторинговых исследований рекомендуется в качестве эталона использовать целинный чернозем обыкновенный Персиановской заповедной степи, так как в других ООПТ процесс восстановления гумусного состояния черноземов разных периодов залежности протекает и в настоящее время.