Генезис и география почв
Красильников П. В., Герасимова М. И., Голованов Д. Л., Конюшкова М. В., Сидорова В. А., Сорокин А. С. Почвенное разнообразие и его значение в контексте современной географии почв // Почвоведение. 2018. № 1. С. 3-16. doi: 10.7868/S0032180X17010014
Рассмотрены методические основы исследований почвенного разнообразия с акцентом на его количественную оценку. Показано, что применение индексов и моделей почвенного разнообразия может быть использовано при решении трех основных задач в почвоведении: для проведения сравнительно-географического анализа разных территорий, для проведения сравнительно-исторического анализа в процессе эволюции ландшафта, а также для выявления связи биологического и почвенного разнообразия. Упоминаются сходные географические концепции георазнообразия и ландшафтного разнообразия. Рассмотрены ограничения в использовании количественной оценки почвенного разнообразия, связанные с привязкой показателей разнообразия к системам классификации почв и исходным почвенным картам. Обсуждается интерпретация результатов оценки педоразнообразия, отмечена невозможность использования в почвенных исследованиях научного объяснения, разработанного для анализа биологического разнообразия. Выделены основные перспективные направления исследований почвенного разнообразия: это оценка функционального разнообразия почв по их свойствам, интеграция с методами оценки вариабельности почв на основе геостатистики и оценка педоразнообразия в разных масштабах.
Ключевые слова: структура почвенного покрова, вариабельность, биоразнообразие, таксономические расстояния, функциональное разнообразие
P. V. Krasilnikov, M. I. Gerasimova, D. L. Golovanov, M. V. Konyushkova, V. A. Sidorova, and A. S. Sorokin ''Pedodiversity and Its Significance in the Context of Modern Soil Geography,'' Eurasian Soil Science, 51 (1), 1-13 (2018). doi: 10.1134/S1064229318010118
Кирюшин В. И. Экологические функции ландшафта // Почвоведение. 2018. № 1. С. 17-25. doi: 10.7868/S0032180X17010026
Экологические функции ландшафта рассматриваются как совокупность процессов, обусловливающих развитие, сохранение и эволюцию экосистем и биосферы в целом. В качестве модели, интегрирующей функции биоты и среды, представляется биогеоценоз. Соответственно в качестве наиболее общих рассматриваются биоценотические функции, определяющие биоразнообразие, биотические связи, самоорганизацию и эволюцию экосистем. Биоценоз находится в тесном взаимодействии с биотопом (экотопом), основанном на постоянном обмене веществом, энергией и информацией. Экотоп определяет биоценоз. В качестве экотопических функций рассматриваются: атмосферные функции (газообменная, теплообменная, гидроатмосферная, климатообразующая); литосферные (геодинамические, геофизические, геохимические); гидрологические и гидрогеологические функции ландшафта, экотопические функции почв. В результате взаимодействия биотопа и экотопа проявляются биоэкологические функции: биопродукционная, деструкционная, органо-аккумулятивная, биогеохимические (газовые, концентрационная, окислительно-восстановительные, биохимические, биопедоэкологические), почвообразовательная, энергетическая.
Ключевые слова: биогеоценоз, экотоп, педосистема, классификация. Ключевые слова: биогеоценоз, экотоп, педосистема, классификация.
V. I. Kiryushin ''Ecological Functions of Landscapes,'' Eurasian Soil Science, 51 (1), 14-21 (2018). doi: 10.1134/S106422931801009X
Борисов А. В., Коробов Д. С., Идрисов И. А., Калинин П. И. Почвы земледельческих террас с подпорными стенками в горном Дагестане // Почвоведение. 2018. № 1. С. 26-36. doi: 10.7868/S0032180X17010038
Проведено почвенно-археологическое изучение земледельческих террас с подпорными стенками в районе строительства Гоцатлинской ГЭС в Хунзахском р-не Республики Дагестан. Исследованы морфолого-генетические и химические свойства горно-долинных антропогенных почв (Anthrosols) на разных участках террасного комплекса. Установлено, что террасирование склонов в горной зоне обеспечивает рост почвенного профиля и формирование системы генетических горизонтов. Показано, что почвы земледельческих террас могут рассматриваться как архив палеоэкологической информации и сведений о характере землепользования. Диагностическим признаком горных антропогенных почв земледельческих террас является равномерное распределение камней размером до 5 см в пахотном слое. Выявлена чрезвычайная неоднородность почвенных свойств как в террасном комплексе в целом, так и в пределах отдельно взятой террасы.
Ключевые слова: горная зона, земледельческие террасы, почвы, морфологические и химические свойства
A. V. Borisov, D. S. Korobov, I. A. Idrisov, and P. I. Kalinin ''Soils of Agricultural Terraces with Retaining Walls in the Mountains of Dagestan,'' Eurasian Soil Science, 51 (1), 22-31 (2018). doi: 10.1134/S1064229318010040
Химия почв
Геннадиев А. Н., Завгородняя Ю. А., Пиковский Ю. И., Смирнова М. А., Геннадиев А. Н. Алканы как компоненты углеводородного состояния почв: поведение, индикационное значение // Почвоведение. 2018. № 1. С. 37-47. doi: 10.7868/S0032180X1701004X
На примере исследования почв в Волгоградской, Московской и Архангельской областях на трех ключевых участках, характеризующихся различными природными условиями и вариантами техногенного воздействия, показано, что алканы в составе почвенного углеводородного комплекса обладают определенным индикационным потенциалом для идентификации протекающих в почве процессов. Были изучены следующие сочетания факторов и процессов почвообразования: а) самоочищение почв после нефтяного загрязнения; б) аккумуляция углеводородов в почвах при выпадении их из атмосферы в условиях разных типов землепользования; в) изменения в углеводородном комплексе почв вне техногенного воздействия за счет притока свободных газов, содержащих УВ. При инъекционном типе поступления загрязняющих УВ изменения состава и соотношения алканов позволяют проследить тренд деградации оказавшихся в почве поллютантов от первоначального уровня их содержания до завершающей стадии самоочищения почв, когда достигаются “фоновые” значения концентрации внесенных УВ. При атмо-седиментационном поступлении УВ в почву, по составу и массовому распределению алканов можно сделать выводы о влиянии токсичных веществ на ход биогеохимических процессов в почве, в том числе о выраженности последних в условиях различных типов землепользования. Анализ состава почвенных алканов в природных ландшафтах может позволить установить признаки эманационных потоков углеводородных флюидов в почвах. Индикационные возможности алканов в сочетании с ПАУ и другими компонентами углеводородного комплекса почв могут быть использованы для решения и других почвенно-геохимических задач.
Ключевые слова: самоочищение почв, углеводороды, алканы, нефть, газовая фаза почв, загрязнение почв, поллютанты.
A. N. Gennadiev, Yu. A. Zavgorodnyaya, Yu. I. Pikovskii, and M. A. Smirnova ''Alkanes as Components of Soil Hydrocarbon Status: Behavior and Indication Significance,'' Eurasian Soil Science, 51 (1), 32-41 (2018). doi: 10.1134/S1064229318010076
Пастухов А. В., Каверин Д. А., Яковлева Е. В. Маркеры трансформации органического вещества в мерзлотных бугристых болотах на европейском Северо-Востоке // Почвоведение. 2018. № 1. С. 48-61. doi: 10.7868/S0032180X17010051
Для палеореконструкции бугристых болот и идентификации растительных сообществ, участвовавших в образовании торфа, было определено содержание н-алканов (С20-С33) и оценены относительное изменение изотопного состава δ13C и δ15N и соотношение С/N. Для исследованных почв рассчитан ряд индексов: CPIalkanes, Paq, Pwax, позволяющих оценить как степень разложения исследованных торфов, так и вклад разных видов растительности в их формирование. Установлено, что в верховом торфе скоцентрированы короткоцепочные и длинноцепочные н-алканы, для переходного торфа характеры алканы со средней длиной цепи. Комплексный анализ исследованных маркеров показал, что ботанический и вещественный состав торфа, анаэробные условия при заболачивании и многолетняя мерзлота играют важную роль в сохранении органического углерода в бугристых болотах. Основной причиной изменения концентраций н-алканов, C/N и δ13C-является смена растительных сообществ.
Ключевые слова: н-алканы, изотопный состав, углерод, многолетняя мерзлота, торфяники
A. V. Pastukhov, C. Knoblauch, E. V. Yakovleva, and D. A. Kaverin ''Markers of Soil Organic Matter Transformation in Permafrost Peat Mounds of Northeastern Europe,'' Eurasian Soil Science, 51 (1), 42-53
(2018). doi: 10.1134/S1064229318010131
Физика почв
Feng Wang, Jiazhou Chen, and Lirong Lin ''Effects of Rainfall-Induced Topsoil Structure Changes on Root-Zone Moisture Regime during the Dry Period,'' Eurasian Soil Science, 51 (1), 54-65 (2018). doi: 10.1134/S1064229318010155
Опубликована в английской версии журнла
Барабанов А. Т., Долгов С. В., Коронкевич Н. И., Панов В. И., Петелько А. И. Поверхностный сток и инфильтрация в почву талых вод на пашне в лесостепной и степной зонах Русской равнины // Почвоведение. 2018. № 1. С. 62-69. doi: 10.7868/S0032180X17010063
Проанализированы длительные ряды наблюдений за элементами весеннего водного баланса на полях с контрастным в гидрологическом отношении агрофоном – рыхлой (отвальная зябь) и уплотненной в среднем на 12–16% по сравнению с зябью пашней (многолетние травы, озимые, стерня). Для степ¬ной и лесостепной зон европейской части России приведены величины поверхностного склоново¬го стока и инфильтрации в почву, рассчитанные как за весенний период (половодье), так и за весь холодный период года. Показана гидрологическая роль зяблевой пахоты, сопоставлены элементы водного баланса современного периода (с 1981 г. по 2016 г.) с предшествующим (1957–1980 гг.). Выявлено существенное уменьшение стока на всех видах пашни и увеличение влагозапасов в почве. Анализируются последствия изменений весеннего водного баланса на пашне.
Ключевые слова: серые лесные (Greyzemic Phaeozems) и светло-каштановые (Eutric Cambisols (Protocalcic)) почвы, чернозем обыкновенный (Haplic Chernozems (Pachic)), весенний водный баланс пашни, климат, изменения, последствия
A. T. Barabanov, S. V. Dolgov, N. I. Koronkevich, V. I. Panov, and A. I. Petel’ko ''Surface Runoff and Snowmelt Infiltration into the Soil on Plowlands in the Forest-Steppe and Steppe Zones of the East European Plain,'' Eurasian Soil Science, 51 (1), 66-72 (2018). doi: 10.1134/S1064229318010039
Иванек M. Цифровое моделирование распределения влажности в частном случае анизотропной почвенной среды // Почвоведение. 2018. № 1. С. 70-77. doi: 10.7868/S0032180X17010075
Математическое моделирование все шире используют для целей оценки динамики влажности. Качество результатов существенно зависит от корректности входящих данных по почвенным свойствам. Вопрос учета почвенной анизотропии становится все более важным. Несмотря на то, что анизотропия входит в число параметров многих цифровых моделей, почва часто условно рассматривается как изотропная среда, что может привести к неверным результатам моделирования. Предложена математическая модель, описывающая динамику влажности с учетом анизотропии гидрофизических свойств почв. Представлены результаты цифрового моделирования распределения влажности в пределах почвенной траншеи для условно изотропных и анизотропных условий. Наилучшая сходимость результатов моделирования с измеренными значениями влажности выявлена для моделей с учетом анизотропных условий.
Ключевые слова: динамика влажности, гидрофизические свойства почв, изотропные и анизотропные условия
M. Iwanek ''Numerical Investigations of Moisture Distribution in a Selected Anisotropic Soil Medium,'' Eurasian Soil Science, 51 (1), 73-80 (2018). doi: 10.1134/S1064229318010088
Биология почв
Евдокимова Г. А., Мозгова Н. П., Мязин В. А. Физико-химичесие и микробиологические характеристики почв тундры полуострова Рыбачий // Почвоведение. 2018. № 1. С. 78-85. doi: 10.7868/S0032180X17010087
Полуостров Рыбачий, сложенный протерозойскими осадочными породами, по геологическому строению, формам рельефа и почвообразующим породам резко отличается от Кольского полуострова. Здесь доминируют почвы альфегумусового отдела, сформировавшиеся на моренах с большим участием элювия местных пород, в том числе шиферных сланцев. Органогенные горизонты тундровых почв полуострова менее кислые, чем тундровые почвы на гранитоидах прилегающего материка и Кольского полуострова. Количество обменных кальция и магния в органогенных горизонтах изменялось от 17.4 до 68.0 смоль(экв)/кг. Количество водорастворимого углерода в них достигало 400 мг/100 г, составляя 1–2% от общего содержания органического вещества. Общая численность бактерий изменялась в органогенных горизонтах почв от 3.5 × 109 до 4.8 × 109 кл./г; бактериальная биомасса – от 0.14 до 0.19 мг/г. Длина грибного мицелия и его биомасса в органогенных горизонтах была значительной – более 1000 м/г почвы. Биомасса грибного мицелия в органогенных горизонтах подзолов (Albic Podzols) превосходила бактериальную в среднем в 7 раз, в подбуре (Entic Podzol), сухо-торфяной (Folic Histosol) и торфяно-болотной почве (Sapric Histosol) – в 10 раз.
Ключевые слова: полуостров Рыбачий, тундровые почвы, микробная биомасса, биогенность почв
G. A. Evdokimova, N. P. Mozgova, and V. A. Myazin ''Physicochemical and Microbiological Characteristics of Tundra Soils on the Rybachii Peninsula,'' Eurasian Soil Science, 51 (1), 81-88 (2018). doi: 10.1134/S1064229318010064
Корнейкова М. В. Сравнительный анализ численности и структуры комплексов микроскопических грибов в почвах тундры и тайги Кольского Севера // Почвоведение. 2018. № 1. С. 86-92. doi: 10.7868/S0032180X17010099
Исследована численность, биомасса, длина грибного мицелия и видовое разнообразие комплексов микроскопических грибов в почвах тундровой и таежной зон Кольского Севера: Al-Fe-гумусовых подзолах (Albic Podzols), подбурах (Entic Podzols), сухо-торфяных (Folic Histosols), торфяно-болотных низинных почвах (Sapric Histosols) и почве криогенного пятна (Cryosols). Численность культивируемых микроскопических грибов в почвах тундры изменялась от 8 до 328 тыс. КОЕ/г, биомасса в среднем составляла 1.81 ± 0.19 мг/г, длина грибного мицелия 245 ± 25 м/г. Численность микромицетов в тайге изменялась от 80 до 350 тыс. КОЕ/г, в отдельные годы число грибных пропагул достигало 600 тыс. КОЕ/г; биомасса грибов колебалась от 0.23 до 6.2 мг/г, длина грибного мицелия – от 32 до 3900 м/г. В почвах тундровой зоны выявлено 36 видов микроскопических грибов, относящихся к 16 родам, 13 семействам, 8 порядкам. В таежной зоне разнообразие почвенных микроскопических грибов существенно больше и представлено 87 видами, принадлежащими 31 роду, 21 семейству, 11 порядкам. В обеих природных зонах преобладали грибы рода Penicillium, которые составляли 38–50% от общего числа выделенных видов. Для почв тундровой и таежной зон характерны определенный видовой состав и структура комплексов микромицетов. Степень сходства их видового состава составляет 40%. В почве тундровой зоны доминируют Mortierella longicollis, Penicillium melinii, P. raistrickii, P. simplicissimum; в таежной – M. longicollis, P. decumbens, P. implicatum, Umbelopsis isabellina.
Ключевые слова: почвенные микромицеты, биомасса, видовое разнообразие, Кольский полуостров
M. V. Korneikova ''Comparative Analysis of the Number and Structure of the Complexes of Microscopic Fungi in Tundra and Taiga Soils in the North of the Kola Peninsula,'' Eurasian Soil Science, 51 (1), 89-95 (2018). doi: 10.1134/S1064229318010106
Минералогия и микроморфология почв
Чижикова Н. П., Гамзиков Г. П., Чечетко Е. С. Особенности профильного распределения и кристаллохимии слоистых силикатов в почвах лесостепи Предбайкалья // Почвоведение. 2018. № 1. С. 93-110. doi: 10.7868/S0032180X17010105
Исследован минералогический состав агросерых, темно-серых, агротемно-серых (Luvic Greyzemic Retic Phaeozems), агротемногумусовых остаточно-карбонатных почв (Calcaric Cambic Phaeozems), агрочерноземов глинисто-иллювиальных (Luvic Chernic Phaeozems) и агрочерноземов миграционно-мицелярных (Haplic Chernozems), распространенных на восточном островном участке лесостепи Средней Сибири, расположенном в Иркутской впадине на юго-западной окраине Средне-Сибирского плоскогорья. Фракция менее 1 мкм, выделенная из почв, состоит из сложных смешанослойных образований, представляющих собой чередование пакетов следующих типов – гидрослюдистых, смектитовых, вермикулитовых, хлоритовых, изменяющихся в пределах профилей. Присутствуют гидрослюды, каолинит, хлорит, примесь тонкодисперсного кварца. Для каждого типа почв характерен свой профиль глинистого материала, в котором отражены особенности перераспределения минералов и чередования пакетов в смешанослойных образованиях. В верхних горизонтах текстурно-дифференцированных почв преобладают смешанослойные минералы хлорит-вермикулитового типа, вниз по профилю постепенно увеличивается содержание смешанослойных слюда-смектитовых образований. В илистой фракции агротемногумусовых остаточно-карбонатных почв наблюдается равномерное распределение илистой фракции и минеральных фаз, среди которых повышено содержание хорошо окристаллизованных форм каолинита. В агрочерноземах отмечена слоистость почвообразующего материала, которая проявляется в облегчении верхней части профиля и высоком содержании каолинита в горизонтах его средней и нижней частей. По ряду минералогических показателей (соотношению основных минеральных фаз, биотитовых и мусковитовых компонентов, а также по содержанию, степени совершенства и поведению каолинита и хлорита) илистый материал почв Тулуно-Иркутской лесостепи существенно отличается от аналогов на лёссовидных и покровных суглинках европейской территории России.
Ключевые слова: Тулуно-Иркутская лесостепь, агросерые, темно-серые, агротемно-серые, агрочерноземы, минералогия, смешанослойные образования, гидрослюды, каолинит, хлорит
N. P. Chizhikova, G. P. Gamzikov, and E. S. Chechetko ''Specific Features of Profile Distribution and Crystallochemistry of Phyllosilicates in Soils of the Cisbaikal Forest-Steppe,'' Eurasian Soil Science, 51 (1), 96-111 (2018). doi: 10.1134/S1064229318010052
Деградация, восстановление и охрана почв
Неведров Н. П., Проценко Е. П., Глебова И. В. Соотношение содержания валовых и подвижных форм тяжелых металлов в почвах Курска // Почвоведение. 2018. № 1. С. 111-117. doi: 10.7868/S0032180X17010117
Рассмотрено загрязнение почв урбоэкотопов г. Курска тяжелыми металлами (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni), изучены соотношения различных по степени мобильности форм ионов тяжелых металлов. Результаты мониторинга свидетельствуют о тенденции накопления валовых и подвижных форм тяжелых металлов в гумусово-аккумулятивном горизонте почв г. Курска, за исключением валового кадмия и подвижного никеля. Построены линейные и нелинейные регрессионные модели концентраций валового содержания Pb, Cd, Zn, Ni в зависимости от концентраций их подвижных форм. Данные модели позволяют, используя более простую методику лабораторного извлечения подвижных форм, рассчитывать валовое содержание ионов тяжелых металлов в почвах урбоэкотопов.
Ключевые слова: городские почвы, черноземы, суммарное загрязнение почв, коэффициент концентрации, коэффициент опасности
P. Nevedrov, E. P. Protsenko, and I. V. Glebova ''The Relationship between Bulk and Mobile Forms of Heavy Metals in Soils of Kursk,'' Eurasian Soil Science, 51 (1), 112-119 (2018). doi: 10.1134/S106422931801012X
Азовцева Н. А. Смагин А.В. Динамика физических и физико-химических свойств городских почв при использовании солевых противогололедных средств // Почвоведение. 2018. № 1. С. 118-128. doi: 10.7868/S0032180X17010129
Исследованы физические (влажность, плотность, индекс водно-воздушного режима) и физико-химические (Ес, рH, SAR) свойства городских почв тестовых участков для оценки динамики показателей под антропогенным воздействием на примере столичного мегаполиса. В лабораторных экспериментах с нативными и искусственно-засоленными образцами определены зависимости капиллярно-сорбционного и полного потенциала влаги от влажности, найдены значения влажности завядания с целью оценки влияния солевых антифризов на доступность растениям почвенной влаги в условиях интенсивного использования противогололедных средств. Исследована сезонная динамика показателей и выявлена устойчивая тенденция аккумуляции электролитов с их перераспределением в корнеобитаемой зоне, а не выносом из нее, несмотря на гумидные условия мегаполиса. В летний период ситуация усугубляется периодическими засухами, приводящими к иссушению корнеобитаемого слоя до критических значений влажности и концентрированию электролитов до неприемлемых для корневого потребления значений полного потенциала почвенной влаги. Определяющим фактором почвенной деградации под воздействием электролитов является дисперсность почвы, и чем она выше, тем больше степень засоления, осолонцевания, тем сильнее выражены необратимые изменения водоудерживающей способности и физического состояния почв.
Ключевые слова: электролиты, электропроводность, засоление, осолонцевание, деградация, дисперсность, основная гидрофизическая характеристика, полный потенциал почвенной влаги, влага завядания
N. A. Azovtseva and A. V. Smagin ''Dynamics of Physical and Physicochemical Properties of Urban Soils under the Effect of Ice-Melting Salts,'' Eurasian Soil Science, 51 (1), 120-129 (2018). doi: 10.1134/S1064229318010027
