Физико-географическое описание объекта исследования

Волгоградская область расположена на юго-востоке европейской части России по обоим берегам нижнего течения Волги и Среднего Дона. Волгоград с 1589 по 1925 год носил название Царицын, с 1925 по 1961 год — Сталинград. Координаты города Волгограда: широта 48°43' северной широты, долгота 44°29' восточной долготы.

Промышленный комплекс Волгограда представлен преимущественно тяжёлыми отраслями производства: электрои теплоэнергетикой, топливной промышленностью, металлургией, химической промышленностью, пищевой промышленность, машиностроением, деревообрабатывающей промышленностью, строительством. Городской транспорт города Волгограда это трамваи, скоростные трамваи, троллейбусы, автобусы, маршрутные такси, городская электричка. В городе имеется железнодорожный вокзал, речной вокзал, автовокзал, аэропорт. Волгоград — административный центр Волгоградской агломерации, население которой составляет не менее 1 355 тыс. человек. Национальный состав по переписи 2010 года наиболее многочисленные: русские -92,3%; армяне -1,5%; украинцы -1,2%; татары -1%; азербайджанцы -0,7%; казахи — 0,4%; белорусы -0,3%; евреи -0,3%.

Волгоград расположен в степной лесорастительной зоне. Климат города континентальный, поскольку Волгоград расположен на юго-востоке Русской равнины, вдали от океанов и морей. Поэтому климат этого города континентальный, с холодной малоснежной зимой и продолжительно жарким сухим летом. Весна короткая, осень теплая и ясная. По обилию солнечного тепла Волгоград не уступает южному берегу Крыма.

Равнинный рельеф способствует проникновению в регион различных воздушных масс: зимой вторгается холодный, сухой, континентальный воздух Сибирского антициклона, усиливая суровость зимы. Средние температуры зимой такие же, как в Петрозаводске, Москве -10°, -11°. Летом наблюдается приток воздушных масс с Атлантического океана. Пройдя над разогретой поверхностью Русской равнины, они иссушаются, нагреваются и почти не умеряют жару. В течение всего года не исключается возможность проникновения в область сухого арктического воздуха. Зимой, например, он еще более усиливает мороз, летом делает погоду прохладной; весной и ранней осенью приносит заморозки.

С Атлантического океана и Средиземного моря приходят циклоны. Чаще они бывают зимой, поэтому погода в этот период более изменчива. Летом часто вторгаются сухие, горячие массы воздуха из Казахстана, тогда воцаряется жара до 39−45°.Особенностью континентального климата являются большие амплитуды колебания температур. Средние температуры: январь 7,3 °C (до 32,6 °C), июль +24,2 °C (до +41,1 °C). Среднемесячные амплитуды в области 30−32°, а максимальных и минимальных температур -70−80°. В июле суточная амплитуда может достигать 11−12°.

Волгоград получает много тепла и имеет длительный вегетационный период. Продолжается он от 145−160 дней на севере до 165−175 дней на юге. Сумма положительных среднесуточных температур воздуха выше +10° за вегетационный период на севере составляет 2840°, на юге 3265°. Этих запасов тепла вполне достаточно для вызревания пшеницы, ржи, подсолнечника, сахарной свеклы, винограда и других сельскохозяйственных культур.

При обилии тепла и света большое значение для сельского хозяйства имеют атмосферные осадки. Однако их Волгоград получает явно недостаточно. В Заволжье в течение года выпадает всего 270−300 мм осадков, на северо-западе 400−500 мм. Среднее количество осадков — 403 мм в год. Две трети осадков приходится на теплый период (с апреля по октябрь). Большое количество их выпадает летом, когда испаряемость, к сожалению, превышает осадки, а потому в случае засухи почти бесполезны.

Недостаток влаги в южных районах и Заволжье в какой-то степени восполняется искусственным орошением. На распределение осадков оказывает влияние и рельеф, обычно на возвышенностях их выпадает больше. Количество осадков колеблется по годам. Например, в засушливом 1949 г. в Волгограде их выпало 124 мм, а во влажном 1915 г. -715 мм.

Территория Волгоградской области весьма обширна, поэтому климат в ней не одинаков, наблюдаются заметные его изменения — с северо-запада на юго-восток. В этом направлении увеличивается континентальность, убывают осадки, возрастает испаряемость и засушливость.

Почвы города Волгограда состоят из бурых пустынно-степных солонцеватых почв и светло-каштановых почв.

Бурые пустынно-степные солонцеватые почвы Почвообразующие породы представлены здесь главным образом третичными засоленными пестроцветными глинами, четвертичными бурыми тяжелыми суглинками, часто засоленными и карбонатными, а также лёссовидными суглинками и делювиально-элювиальными отложениями различного механического состава — продуктами выветривания массивно-кристаллических пород.

Почвообразование протекает в условиях пустынно-степного климата и крайне изреженного растительного покрова.

От каштановых бурые почвы отличаются меньшим содержанием перегноя и в связи с этим более светлой окраской. Общая мощность гумусовых горизонтов колеблется чаще всего от 15 до 25 см. Что касается количества перегноя в бурых почвах, то оно обычно не превышает 2%, причем перегной в данных почвах убывает в глубину столь же постепенно, как и в каштановых почвах.

Для них характерны высокое содержание карбонатов во всей почвенной толще, слабая выщелоченность и почти постоянная солонцеватость при неглубоком залегании гипсового горизонта.

Профиль бурых почв отличается некоторым своеобразием, и имеет следующий вид.

Горизонт А—10—15 см. Светло-бурой или палево-серой окраски, суглинистый, рыхлый; в верхней части нередко слоевато-пластинчатый; слабо пронизан корнями; распадается на пороховидные отдельности и легко растирается в порошок.

Горизонт B₁ —15—25 см. Иллювиальный солонцеватый горизонт светло-коричневой окраски, иногда с красноватым оттенком; суглинистый, плотный, комковато-глыбистый или призмо-видно-ореховатый, часто вертикально-трещиноватый, слабо пронизан корнями; вскипает от НС1.

Горизонт В_К —25—45 см. Карбонатный суглинистый горизонт желтоватой окраски с коричневатым или красноватым оттенком, иногда светло-палевый, белесый от выцветов карбонатов; плотный, трещиноватый, выламывается столбиками, распадающимися на ореховатые отдельности. Бурно вскипает от НС1, Книзу карбонатный горизонт переходит в гипсовый горизонт В₂

Горизонт Вг — 45—100 см. Суглинистый плотный горизонт, в котором встречаются новообразования гипса в виде прожилок и небольших стяжений. Особенно много гипса у почв, развитых на третичных гипсоносных породах.

Горизонт С — Со—100 см. Лёссовидный плотный суглинок, в котором обнаруживается присутствие легко растворимых солей.

Вскипание карбонатов в бурых почвах нередко обнаруживается в средней части гумусового горизонта или же с поверхности. Реакция почвенного раствора верхних горизонтов обычно слабощелочная, а нижних — щелочная. В поверхностных горизонтах рН=7,2−7,5, с глубиной увеличивается до 8,0−8,5.

Бурые почвы имеют небольшую емкость поглощения (15−20 м-экв на 100 г почвы), при этом максимальная емкость поглощения характерна для солонцеватого горизонта. В солонцеватом горизонте обнаруживается также максимум илистой фракции и полуторных окислов.

Поглощающий комплекс наряду с поглощенными Са и Mg содержит обычно незначительное количество и поглощенного Na.

В связи с малым содержанием перегноя и наличием в поглощающем комплексе катионов натрия бурые почвы отличаются непрочной структурой и уплотненностью, особенно в нижней части перегнойного горизонта.

Следует отметить, что в составе растительности бурых почв почти отсутствуют ковыль и типчак, преобладает ксерофитная полынь, в большом количестве появляются солянки и эфемероидный злак — мятлик луковичный. Эти наиболее приспособленные к сухости ксерофитный и галофитный полукустарники — полынь и солянка — являются господствующей ландшафтной формой флоры пустынной степи.

Светло-каштановые почвы В связи с большой протяженностью зоны сухой степи и неоднородностью природных условий почвообразования каштановые почвы отличаются значительным разнообразием как в отношении содержания гумуса, так и солонцеватости, карбонатности, выщелочености и механического состава. В зависимости от содержания органического вещества описываемые почвы подразделяются на темно-каштановые, собственно-каштановые и светло-каштановые.

Темно-каштановые почвы содержат в перегнойном горизонте 4−5% гумуса, каштановые 3−4% и светло-каштановые 2−3%. Каждый из этих подтипов образует свою почвенную подзону. При этом подзона темно-каштановых почв расположена в северной части сухой степи и граничит непосредственно с южными черноземами, подзоны каштановых и светло-каштановых почв размещены южнее. Самую южную часть каштановой зоны занимают светло-каштановые почвы, граничащие с подзоной бурых пустынно-степных почв.

Светло-каштановые почвы формируются в условиях большей сухости климата, чем собственно-каштановые и темно-каштановые почвы, при изреженном опустыненном травостое и ослабленной биологической активности почвенной микрофлоры.

Поэтому светло-каштановые почвы значительно беднее органическим веществом и содержат в глубине больше водорастворимых солей. Содержание гумуса в них обычно не превышает 3%, при этом уменьшение его с глубиной идет столь же постепенно, как и в других подтипах каштановых почв.

Морфологические признаки светло-каштановых почв таковы. Мощность горизонтов, А + В составляет около 40−45 см, при этом на горизонт, А приходится 20−25 см. Окраска гумусового слоя светлая, серовато-каштановая. Глубже горизонта, А залегает горизонт В светло-коричневой окраски, пылевато-комковатый, с постепенными переходами в нижележащие горизонты. Нередко горизонт В уплотнен, глыбист и трещиноват.

В нижней части горизонта В и в горизонте ВС (с 40 до 50 см) наблюдается скопление карбонатной белоглазки. Видимые выделения гипса обнаруживаются на глубине 100−200 см.

Емкость поглощения у светло-каштановых почв сравнительно высокая, преобладающее место в поглощающем комплексе занимают катионы Са с значительным участием поглощенных Mg и Na.

Вскипание от НС1 наблюдается на глубине от 20 до 35 см. Засоленность почв хлоридами в большинстве случаев незначительная; в первом полуметре хлориды обычно не обнаруживаются или содержание их не превышает тысячных долей процента, однако на глубине 140−200 см оно нередко достигает 0,1−0,2%.

Светло-каштановые почвы содержат в верхнем слое 0,10— 0,13% общего азота, до 0,09−0,13 валовой Р₂О₅ и значительное количество валового калия.

Опыты с минеральными удобрениями показали большую отзывчивость светло-каштановых почв на азотные и фосфорнокислые удобрения.

По своему потенциальному плодородию светло-каштановые почвы стоят несколько ниже темно-каштановых и собственно-каштановых. Тем не менее, при достаточном запасе влаги в почве они способны давать высокие урожаи различных сельскохозяйственных культур.

На светло-каштановых почвах растительность образует редкий травостой из дерновинок типчака, келерии и мелких ковылей, с преобладающим участием белой полыни и примесью специфического разнотравья: качим, тысячелистник, или деревей благородный, тюльпаны, астра мохнатая и др.