Генезис и география почв
Костенко И. В. Влияние искусственных лесных насаждений на горно-луговые почвы Крыма //Почвоведение. 2018. № 5. С. 515-525. doi: 10.7868/S0032180X18050015
Выявлено существенное изменение свойств горно-луговых почв плато Ай-Петри под влиянием искусственных лесных насаждений сосны, березы и лиственницы, созданных на Крымских нагорьях в середине прошлого столетия. Под лесной растительностью произошло увеличение доли крупных агрегатов в составе почвенной структуры, уменьшение гумусированности, увеличение кислотности и содержания железа из органо-минеральных соединений по сравнению с почвами под луговой растительностью. Наиболее сильные изменения структурного состояния почв наблюдались под насаждениями сосны, кислотности и содержания железа – под насаждениями лиственницы. Уменьшение гумусированности наблюдалось под всеми древесными породами. Так, в слое почвы 0–10 см под сосной содержалось в 1.2 раза меньше Собщ по сравнению с лугом, под березой – в 1.3 и подлиственницей – в 1.4 раза.
Ключевые слова: плато Ай-Петри, горно-луговая почва (Phaeozem), сосна, береза, лиственница, структура, гумус, кислотность, железо.
I. V. Kostenko ''The Impact of Artificial Forest Plantations on Mountain-Meadow Soils of Crimea,'' Eurasian Soil Science, 51 (5), 485-494 (2018). doi: 10.1134/S1064229318050071
Калинин П.И., Кудреватых И. Ю., Вагапов И. М., Борисов А. В., Алексеев А. О. Биогеохимические процессы в условиях степных ландшафтов Ергенинской возвышенности в голоцене //Почвоведение. 2018. № 5. С. 526-357. doi: 10.7868/S0032180X18050027
На территории Ергенинской возвышенности была изучена катена, в пяти сопряженных позициях которой отобраны образцы почвы и растительности. Измерены концентрации макро- и микроэлементов в почвах и растениях. Выявлено, что в элювиальной позиции преобладает радиальная, а в трансэлювиальных и трансэлювиально-аккумулятивных – латеральная геохимическая миграция. Показано, что в элювиальной позиции химические элементы интенсивнее накапливаются растениями рода Poa L., а в транссупераквальной – рода Artemisia. Растения рода Artemisia характеризуются более высоким коэффициентом биологического поглощения во всех изученных частях катены, за исключением элювиальной, где его значения были больше у рода Poa L. Прирост магнитной восприимчивости в почвенном профиле относительно породы максимален в элювиальной и минимален в транссупераквальной позициях. Сравнительный анализ геохимических коэффициентов для современных почв показал, что их значения определяются положением в рельефе, однако градиент наблюдаемых вариаций значительно меньше в сравнении с изменениями, наблюдаемыми в погребенных почвах региона, обусловленными климатическими колебаниями. Полученные результаты свидетельствуют о возможности использования геохимических индикаторов для сравнительного изучения погребенных почв, расположенных не только на водоразделах, но и в подчиненных ландшафтах.
Ключевые слова: ландшафт, миграция элементов, геохимические коэффициенты, магнитная восприимчивость, биогенная миграция, палеопочвы
P. I. Kalinin, I. Yu. Kudrevatykh, I. M. Vagapov, A. V. Borisov, and A. O. Alekseev ''BiogeochemicalProcesses in Steppe Landscapes of the Ergeni Upland in the Holocene,'' Eurasian Soil Science, 51 (5),495-505 (2018). doi: 10.1134/S1064229318050058
Хохлова О. С., Моргунова Н. Л., Хохлов А. А., Гольева А. А. Изменения климата и растительности за последние 7000 лет в степном Предуралье // Почвоведение. 2018. № 5. С. 538-550. doi:10.7868/S0032180X18050039
Многослойное поселение Турганик (Оренбургская обл.) в долине р. Ток в степном Предуралье изученос использованием палеопочвенного и биоморфного методов. Древние люди проживали здесьв эпоху энеолита (V тыс. до н. э.) и в раннем бронзовом веке (IV тыс. до н. э.). Установлено, чтокультурные слои, относящиеся к атлантическому периоду голоцена, формировались при господствезлаково-разнотравной растительности с небольшой долей древесных пород в условиях засушливого климата, площадка поселения не заливалась паводковыми водами и была пригодна для проживания. Вероятно, развивались почвы каштанового типа с признаками засоления и солонцеватости. Завершающиеэтапы аккумуляции культурных слоев отмечены сильными кратковременными паводками,наносы отчасти замаскировали следы прежней длительной аридной фазы развития. Финал атлантическогопериода был наиболее аридным. В суббореальном и субатлантическом периодах голоценаформировались почвы лугово-черноземного типа, в спорово-пыльцевых спектрах увеличилась долядревесных пород, обнаружены фитолиты водных растений, а преобладали фитолиты луговых злаков.Климатические условия были более прохладными и гумидными, хотя это и не исключало отдельныхкоротких эпизодов аридизации; некоторые из них также оказались “записанными” в толще изучаемых отложений.
Ключевые слова: многослойное поселение, культурные слои, палеопочвенные методы, фитолитный анализ, реконструкции палеоклимата и растительности, вторая половина голоцена.
O. S. Khokhlova, N. L. Morgunova, A. A. Khokhlov, and A. A. Gol’eva ''Climate and Vegetation Changes over the Past 7000 Years in the Cis-Ural Steppe,'' Eurasian Soil Science, 51 (5), 506-517 (2018). doi:10.1134/S106422931805006X
Химия почв
Липатов Д. Н., Щеглов А. И., Манахов Д. В., Карпухин М. М., Завгородняя Ю. А., Цветнова О. Б.Распределение тяжелых металлов и бенз(а)пирена в торфяных олиготрофных почвах и торфяно-глееземах на северо-востоке о. Сахалин // Почвоведение. 2018. № 5. С. 551-562. doi:10.7868/S0032180X18050040
Проанализировано содержание и профильное распределение Cr, Ni, Cu, Zn, Cd, Hg, Pb и бенз(а)пирена в торфяных олиготрофных, торфяных олиготрофных глеевых почвах (Dystric Fibric Histosol), торфяно-глееземах потечно-гумусовых (Dystric Histic Gleysol) и глееземах перегнойных (DystricGleysol) с учетом их степени олиготрофности и уровня аэротехногенной нагрузки. Выявлены горизонты с накоплением (О, Tpyr, ТТ) и выносом (Ghi,e) тяжелых металлов. Рассмотрено увеличение содержания тяжелых металлов и бенз(а)пирена в верхней толще торфяных олиготрофных почв притехногенных выпадениях в импактной зоне от факела сжигания попутного газа и автотранспорта. Вычислены статистические характеристики пространственного варьирования показателей в органогенных и глеевых горизонтах. Коэффициенты вариации элементов-загрязнителей (Pb и Zn) в поверхностных горизонтах почв возрастают до 100–125%. Положительные корреляционные связи, зафиксированные между содержанием некоторых тяжелых металлов в подстилке, указывают на их биоаккумуляцию и возможное совместное поступление в составе аэротехногенных выпадений. Для содержания бенз(а)пирена не выявлено значимых корреляционных связей с тяжелыми металлами, но отмечена значимая отрицательная корреляционная связь с зольностью торфяного горизонта.
Ключевые слова: болотные почвы, почвенный профиль, пространственное варьирование, почвенно-химический мониторинг, Dystric Fibric Histosols, Dystric Histic Gleysols, Dystric Gleysols
D. N. Lipatov, A. I. Shcheglov, D. V. Manakhov, M. M. Karpukhin, Yu. A. Zavgorodnyaya, and O. B.Tsvetnova ''Distributions of Heavy Metals and Benzo[a]pyrene in Oligotrophic Peat Soils and PeatGleyzems of Northeastern Sakhalin,'' Eurasian Soil Science, 51 (5), 518-527 (2018). doi:10.1134/S1064229318050083
Яковлева Е. В., Габов Д. Н., Безносиков В. А., Кондратенок Б. М. Накопление полициклическихароматических углеводородов в почвах и мхах южной тундры на разных расстояниях оттеплоэлектростанции // Почвоведение. 2018. № 5. С. 563-572. doi: 10.7868/S0032180X18050052
В органогенных горизонтах тундровых поверхностно-глеевых почв (Stagnic Cambisols) и мхахPleurozium schreberi был идентифицирован ряд структур полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Суммарное содержание полиаренов в почвах и Pleurozium schreberi на загрязненныхучастках превышало фоновые значения в 3.5–5 раз. Выявлена тенденция увеличения содержания полиаренов с удалением от источника на 1 км. Установлены высокие значения коэффициентов корреляции между содержанием ПАУ в снежном покрове, органогенных горизонтах почв и мхах. В составе ПАУ снежного, почвенного покрова и мхов преобладали легкие углеводороды. На поверхности мховвсех исследованных участков отсутствовал нафталин, что во многом было связано с его интенсивным поглощением мхом в условиях загрязнения. Установлено, что при повышении уровня выпадения полиаренов на поверхность тундровых фитоценозов, биоаккумуляция ПАУ Pleurozium schreberi интенсифицировалась, и ПАУ начинали активно проникать внутрь мха. Определяющую роль в активизации процессов биоаккумуляции ПАУ мхом играло увеличение концентрации высокомолекулярных полиаренов в окружающей среде. Показано, что Pleurozium schreberi может быть использован в качестве индикаторного вида при мониторинге загрязнения тундровых фитоценозов полиаренами. В целях биомониторинга загрязнения природной среды ПАУ могут быть использованы как живые, так и отмершие части Pleurozium schreberi.
Ключевые слова: почва, мхи, полиарены, сжигание угля, мониторинг.
E. V. Yakovleva, D. N. Gabov, V. A. Beznosikov, and B. M. Kondratenok ''Accumulation of PolycyclicAromatic Hydrocarbons in Soils and Mosses of Southern Tundra at Different Distances from the ThermalPower Plant,'' Eurasian Soil Science, 51 (5), 528-535 (2018). doi: 10.1134/S1064229318030134
Рогова О. Б., Колобова Н. А., Иванов А. Л. Сорбционная способность серой лесной почвы в отношении фосфора в зависимости от системы удобрения // Почвоведение. 2018. № 5. С. 573-580.doi: 10.7868/S0032180X18050064
Приведены первые результаты исследования изменения сорбционной способности серых лесных почв Владимирского ополья под влиянием различных систем удобрений. Рассчитаны количественные показатели потенциальной буферной способности почв (PBCP) и изотерм сорбции Лэнгмюра. Установлено, что внесение высоких доз органических удобрений сильнее уменьшает PBCP, чем внесение минеральных удобрений. При этом значительно увеличивается доля фосфора минеральных соединений, содержание подвижных форм фосфатов поддерживается на высоком уровне. В вариантах с внесением минерального фосфора в сочетании с навозом доли органического и минерального фосфора находятся на уровне, характерном для неудобренных аналогов. Энергия связи фосфатовс почвой оказалась наименьшей при внесении двойной дозы минерального фосфора при максимальной емкости по отношению к фосфат-ионам.
Ключевые слова: серая лесная почва, Luvic Retic Phaeozems, удобрения, длительный полевой опыт, потенциальная буферная способность почв в отношении фосфора, potential buffer capacity РВСР, общий запас подвижных фосфатов почвы, изотермы сорбции, максимальная емкость по отношению к фосфат-ионам, энергия связи фосфатов с почвами
O. B. Rogova, N. A. Kolobova, and A. L. Ivanov ''Phosphorus Sorption Capacity of Gray Forest Soil asDependent on Fertilization System,'' Eurasian Soil Science, 51 (5), 535-541 (2018). doi:10.1134/S1064229318050101
Глухова Т. В., Сирин А. А. Потери почвенного углерода при пожаре на осушенном лесномверховом болоте // Почвоведение. 2018. № 5. С. 581-588. doi: 10.7868/S0032180X18050076
Изучены последствия пожара (на площади 29 га) на лесном верховом болоте в Тверской обл., осушенном сетью открытых каналов глубиной 1 м при расстоянии между ними от 60 до 160 м. Уровни почвенно-грунтовых вод (УПГВ) варьируют на разных участках болота. Использован метод оценки потерь почвенного углерода (С), основанный на разнице концентраций золы между сгоревшим торфом в верхних и нижележащих несгоревших слоях. Потери С были больше вблизи осушительных каналов, чем на удаленных участках. Выборочные медианные значения потерь в кг С/м2 составили 0.37вблизи осушительных каналов и 0.22 на удаленных участках при расстоянии между каналами 160 м;2.23 вблизи осушительных каналов и 0.79 на удаленных участках при расстоянии 106 м; от 1.13 до 2.10вблизи осушительных каналов и 0.45 на удаленных участках при расстоянии между каналами 60 м. Максимальные потери С были в краевой части болота с УПГВ до 70 см, где выборочное медианное значение составляло 2.97 кгС/м2. Полученные результаты потерь С при пожарах на верховых болотах хорошо согласуются с оценками других авторов (1.45–4.90 кгС/м2) и подтверждают важность учета таких потерь торфяными почвами (Histosols).
Ключевые слова: торфяные почвы (Histosols), пожары, изменение климата, уровень почвенно-грунтовых вод
T. V. Glukhova and A. A. Sirin ''Losses of Soil Carbon upon a Fire on a Drained Forested Raised Bog,''Eurasian Soil Science, 51 (5), 542-549 (2018). doi: 10.1134/S1064229318050034
Деградация, восстановление и охрана почв
Фокина А. И., Дабах Е. В., Домрачева Л. И., Скугорева С. Г., Лялина Е. И., Ашихмина Т. Я.,Зыкова Ю. Н., Леонова К. А. Методические подходы к химико-биологической диагностике состояния почв техногенно-преобразованных территорий // Почвоведение. 2018. № 5. С. 589-600.doi: 10.7868/S0032180X18050088
Проведена диагностика состояния почв в зоне действия ТЭЦ‑5. Применен комплексный подход, включающий как химический анализ, так и исследование отклика биоты различных уровней организации. По результатам химического анализа сделано заключение о том, что состояние почв удовлетворительное. Однако использование в качестве тест-объектов почвенных цианобактерий и лядвенца рогатого (Lótus corniculátus) позволило оценить статус изучаемых образцов почв как токсичных.На наличие токсичности указывают биоиндикационные эффекты: цианофитизация и меланизация почвенных микробных комплексов. Полученные результаты показали, что при невысоком содержании валовых и подвижных соединений тяжелых металлов в почве в используемую для тестирования вытяжку (соотношение почва : вода – 1 : 4) переходит такое количество тяжелых металлов, которое превышает предел, допустимый для нормальной жизнедеятельности организмов. Впервые в ходе геоэкологического исследования апробирована экспресс-методика цианобактериального тетразольно-топографического определения токсичности образцов почв. Результаты, полученные с помощью традиционного и экспресс-вариантов методики, сопоставимы. Экспресс-методика позволяет определить токсичность образцов за 5 ч, что в 4–5 раз быстрее, чем при реализации классического варианта. Установлена достоверная обратная связь между количеством жизнеспособных клеток цианобактерий (по наличию в них кристаллов формазана) и концентрацией ионов свинца в почвенных вытяжках, используемых для биотестирования, что является предпосылкой для дальнейшего изучения и внедрения экспресс-методики в практику геоэкологического мониторинга. Исследование показало, что только использование комплексного подхода позволило выявить экологическое состояние почв изучаемой территории.
Ключевые слова: химико-биологическая диагностика, комплексный подход, почва, токсичность, тетразольно-топографический метод.
A. I. Fokina, E. V. Dabakh, L. I. Domracheva, S. G. Skugoreva, E. I. Lyalina, T. Ya. Ashikhmina, Yu. N.Zykova, and K. A. Leonova ''Methodological Approaches toward Chemico-Biological Diagnostics of theState of Soils in Technogenically Transformed Territories,'' Eurasian Soil Science, 51 (5), 550-560(2018). doi: 10.1134/S1064229318030031
Гусаров А. В., Голосов В. Н., Шарифуллин А. Г., Гафуров А. М. Современный тренд эрозиипахотных черноземов южных на западе Оренбургской области // Почвоведение. 2018. № 5. С. 601-616. doi: 10.7868/S0032180X1805009X
Дана оценка современного тренда водно-эрозионной деградации пахотных черноземов южных(Haplic Chernozems Pachic) степной зоны востока европейской территории России на примере полевого изучения изменений темпов отложения продуктов эрозии в днищах ныне стабильных эрозионных форм рельефа малого водосбора (площадью 1.92 км2) с почти полностью распахаными склонами, расположенного на западе Оренбургской обл., в бассейне р. Самара (левобережного притока Волги). Для датировки отложенных наносов и анализа их динамики в период с 1959 по 2016 гг. использованы радиоактивный изотоп 137Cs в качестве хрономаркера, результаты детального анализа рельефа водосбора, гранулометрического состава почв и наносов, гидрометеорологических наблюдений, космические снимки. Установлено, что если за период 1959–1986 гг. средние темпы аккумуляции в днище малой долины водосбора продуктов смыва чернозема составляли минимум 1.9–2.0 см/год (16.5–28.4 кг/м2/год) (1959–1963 гг.– 4.2–4.8 см/год, или 30.4–83.5 кг/м2/год), то за период 1986–2016 гг. – лишь 0.52–0.68 см/год, или 6.6–11.9 кг/м2/год, то есть сократились между периодами, как минимум, в 3.0–3.6 раза по мощности наносов, или в 2.0–4.3 раза (в среднем – в 2.9 раза) по их массе. Показано, что основной причиной предполагаемого существенного уменьшения темпов смыва черноземов южных в регионе в последние десятилетия явилось сокращение стока воды со склонов в период снеготаяния, дополненное возможной сменой в структуре севооборота в сторону некоторого увеличения доли многолетних трав, а также противоэрозионными мероприятиями.
Ключевые слова: чернозем южный (Haplic Chernozems Pachic), эрозия, наносы, аккумуляция, стратозем (Fluvisols), цезий‑137, балка, водосбор, изменения климата, степь, Русская равнина
A. V. Gusarov, V. N. Golosov, A. G. Sharifullin, and A. M. Gafurov ''Contemporary Trend in Erosion ofArable Southern Chernozems (Haplic Chernozems Pachic) in the West of Orenburg Oblast (Russia),''Eurasian Soil Science, 51 (5), 561-575 (2018). doi: 10.1134/S1064229318050046
Помазкина Л. В., Семенова Ю. В. Воздействие климатических изменений и загрязнения тяжелыми металлами разных типов почв на трансформацию соединений углерода в агроэкосистемах лесостепи Прибайкалья // Почвоведение. 2018. № 5. С. 617-629. doi:10.7868/S0032180X18050106
Обсуждаются длительные (1992–2005 гг.) мониторинговые исследования трансформации соединений углерода в агроэкосистемах на загрязненных тяжелыми металлами (ТМ) разных почвах лесостепи Прибайкалья в отличавшиеся от “климатической нормы” годы. Воздействие факторов среды на функционирование почвенного микробного сообщества оценивали по содержанию С мик и эмиссии СО2. Изменения экофизиологических параметров (С мик/С орг, % и С–СО2/С мик, мг/(г ч)),связанные с доступностью субстрата и активностью (ре)иммобилизации углерода на разных почвах,выявили зависящие от факторов среды отличия в формировании устойчивости микробного сообщества, особенно неблагоприятные в аномальные годы. Использование методологии системногоподхода и анализ трансформации соединений углерода на основе соотношения потоков нетто-минерализованного и (ре)иммобилизованного углерода (Н-М:РИ) позволили интегрально оценить режим функционирования и экологическую нагрузку на агроэкосистемы. Выявленные на фоне климатических изменений различия в функционировании агроэкосистем на разных загрязненных ТМпочвах пригодны для прогнозирования состояния и развития агроэкосистем в современных условиях. Впервые в регионе для агроэкосистем дана оценка эмиссии С–СО2 в атмосферу, которая на почвах с высоким содержанием гумуса активнее, чем с низким содержанием гумуса (соответственно141 и 101 г С/м2).
Ключевые слова: загрязнение почв, тяжелые металлы, Phaeozems Albic, Phaeozems Luvic, Fluvisoils
Eutric, Fluvisoils Hipereutric, функционирование агроэкосистем, экологическая нагрузка
L. V. Pomazkina and Yu. V. Semenova ''Effects of Climate Changes and Pollution with Heavy Metals on the Transformation of Carbon Compounds in Different Soil Types of Agroecosystems in the Forest-Steppe of Baikal Region,'' Eurasian Soil Science, 51 (5), 576-587 (2018). doi:10.1134/S1064229318050095
Дмитракова Я. А., Абакумов Е. В. Восстановление почвенно-растительного покрова на участках рекультивации Кингисеппского месторождения фосфоритов // Почвоведение. 2018. № 5. С. 630-640. doi: 10.7868/S0032180X18050118
На площадках многолетнего мониторинга, приуроченных к отвалам карьера № 3 ПО “Фосфорит”(Кингисепский р-н Ленинградской обл.), были изучены процессы начального почвообразования. Наблюдения проводились в 1998, 2004 и 2014 гг. Показано, что сукцессия растительного сообщества происходила довольно быстро, видовой состав сформированных фитоценозов типичен для районов с дерново-карбонатными почвами. Установлено, что развитие почвы сопряжено с развитием растительного покрова, наибольшие изменения в характеристиках почвенных профилей наблюдаются с увеличением проективного покрытия лесной растительности и снижением роли травянистой. Гуминовые кислоты изученных почв демонстрируют постоянство молекулярного состава во времени, что выражается в практически неизменном соотношении алифатических и алкилароматических фрагментов. Это явление связано с большим количеством алифатических компонентов в опаде хвойных пород, подвергающегося процессам гумификации.
Ключевые слова: педогенез, сукцессия, органическое вещество почв, карьеры
Ya. A. Dmitrakova and E. V. Abakumov ''Restoration of Soils and Vegetation on Reclamation Sites of the Kingisepp Phosphorite Field,'' Eurasian Soil Science, 51 (5), 588-597 (2018). doi:10.1134/S1064229318050022
