Генезис и география почв
Прокофьева Т. В., Герасимова М. И. Городские почвы: диагностика и классификационное определение по материалам научной экскурсии конференции SUITMA-9 по Москве // Почвоведение. 2018. № 9. С. 1057-1066. doi: 10.1134/S0032180X18090095
Используя последнюю версию международной классификации (2014–2015) и классификацию почв России (2004–2008), авторы попытались продемонстрировать, как классифицируются конкретные профили городских почв зеленых массивов на разных таксономических уровнях. Профили были показаны в экскурсионных турах девятой международной конференции “Почвы городских, промышленных, придорожных, военных и горнопромышленных территорий” и обсуждались представителями национальных научных школ. Разнообразие изученных почв определяется, в первую очередь, технологией их создания или характером воздействия, возрастом, свойствами почвообразующей породы, в меньшей степени, типом искусственного фитоценоза. По строению профиля выделяются почвы на техногенных отложениях (искусственных строительных или перемещенных природных грунтах с включениями фрагментов почвенных горизонтов), на погребенных агроземах и на культурном слое. Сравнение двух систем показало их одинаковый уровень в отношении детальности определений почв. Можно отметить просматривающееся сходство главного решения – являются почвы природными или антропогенными, хотя степень отражения “антропогенности” в названиях может не совпадать. Имеющиеся различия в наборах признаков-квалификаторов отражают генетический тренд в классификации почв России и строгое следование правилам в классификации WRB for soil resource (2014–2015).
Ключевые слова: урбостратоземы, урбистратифицированные (полуприродные) почвы, Urbic Technosol, разнообразие почв, WRB, классификация почв России
T. V. Prokofeva and M. I. Gerasimova ''Urban Soils: Diagnostics and Taxonomic Position according to Materials of Scientific Excursion in Moscow at the Suitma-9 Workshop,'' Eurasian Soil Science, 51 (9), 995-1008 (2019). doi: 10.1134/S1064229318090090
Апарин Б. Ф., Сухачева Е. Ю., Булышева М. А., Лазарева М. А. Гумусовые горизонты почв урбоэкосистем // Почвоведение. 2018. № 9. С. 1067-1084. doi: 10.1134/S0032180X18090010
Проведено комплексное исследование происхождения, строения, состава и свойств гумусовых горизонтов (ГГ) почв функциональных зон Санкт-Петербурга. Радиоуглеродный возраст органического вещества ГГ варьирует в диапазоне от 500 до 2700 лет, что свидетельствует о естественном происхождении гумуса. Установлены особенности в структуре микробиомов ГГ почв под различными растительными сообществами. Таксономическая структура микробных сообществ на уровне филы отражает как генетические особенности естественных почв, так и воздействие антропогенного фактора, в первую очередь, подщелачивания, свойственного всем городским почвам. Томографические исследования показали, что гумусовые горизонты антропогенных и антропогенно-измененных почв имеют менее развитую проводящую систему по сравнению с гумусовыми горизонтами естественных почв. Можно предположить, что интенсивность водного и газового обмена в них значительно слабее, чем в гумусовых горизонтах естественных почв. Фракционно-групповой состав гумуса городских почв обусловлен, с одной стороны, длительным периодом почвообразования, а с другой – влиянием продуктов метаболизма города и факторов почвообразования, характерных для мегаполиса. Плотность сложения ГГ значительно больше, чем естественных почв, доля переуплотненных гумусовых горизонтов составляет 44%. Наиболее загрязнены тяжелыми металлами – Pb, Zn, Cu. ГГ почвы газонов вдоль автомагистралей. Закономерности в отношении содержания NPK в ГГ антропогенных почв отсутствуют.
Ключевые слова: городские почвы, Technosols, биогеомембрана, экологические функции почв, почвенный микробиом, радиоуглеродный возраст, мезопедофауна, тяжелые металлы
B. F. Aparin, E. Yu. Sukhacheva, A. M. Bulysheva, and M. A. Lazareva ''Humus Horizons of Soils in Urban Ecosystems,'' Eurasian Soil Science, 51 (9), 1008-1020 (2018). doi: 10.1134/S1064229318090016
Королева П. В., Рухович Д. И., Рухович А. Д., Рухович Д. Д., Куляница А. Л., Трубников А. В., Калинина Н. В., Симакова М. С. Характеристика почвенных типов и подтипов в N-мерном пространстве коэффициентов мультивременной (эмпирической) линии почв // Почвоведение. 2018. № 9. С. 1085-1098. doi: 10.1134/S0032180X1809006X
Классическая почвенная линия (ПЛ) задается в спектральном пространстве RED-NIR двумя коэффициентами a и b. В таком виде ПЛ не характеризует типы и подтипы почв. Линия почвы мультивременная (ЛПВ) является большой осью эллипса, описывающего все возможные пары значений RED-NIR, которые открытая поверхность почвы может принимать для пикселя (элемента разрешения) данных дистанционного зондирования. ЛПВ задается в спектральном пространстве несколькими (число N) коэффициентами. Образующееся N-мерное пространство коэффициентов ЛПВ позволяет дать уникальную характеристику для каждого типа и подтипа почв в следующем зональном ряду: дерново-подзолистые, светло-серые лесные, серые лесные, темно-серые лесные, черноземы оподзоленные, черноземы выщелоченные. Дисперсионный анализ позволяет утверждать, что почвы этого ряда по набору коэффициентов ЛПВ статистически значимо отделяются друг от друга. То есть коэффициенты ЛПВ являются характеристикой типовой и подтиповой принадлежности почв, а ЛПВ является эмпирической почвенной линией (ЭПЛ) почвенного типа и подтипа. Классическая ПЛ является совокупностью эмпирических почвенных линий разных почв на одном кадре данных дистанционного зондирования.
Ключевые слова: почвенная линия, спектральная окрестность линии почв, данные дистанционного зондирования, картография почв, разделение почвенных типов и подтипов
P. V. Koroleva, D. I. Rukhovich, A. D. Rukhovich, D. D. Rukhovich, A. L. Kulyanitsa, A. V. Trubnikov, N. V. Kalinina, and M. S. Simakova ''Characterization of Soil Types and Subtypes in N-Dimensional Space of Multitemporal (Empirical) Soil Line,'' Eurasian Soil Science, 51 (9), 1021-1033 (2018). doi: 10.1134/S1064229318090065
Химия почв
Федотов Г. Н., Шоба С. А., Федотова М. Ф., Дёмин В. В. О возможной природе биологической активности гуминовых веществ // Почвоведение. 2018. № 9. С. 1099-1107. doi: 10.1134/S0032180X18090058
Хорошо известно, что гуминовые вещества (ГВ), выделенные из различных источников обладают высокой биологической (БА) активностью, но природа этого явления до настоящего времени остается не вполне понятной. Для расширения наших представлений о БА гуминовых веществ изучено влияние гуматов, приготовленных из гуминовых кислот различного происхождения, на прорастание семян. Показано, что эффективность применения для обработки семян растворов гуматов, полученных из предварительно очищенных гуминовых кислот, выделенных из торфа, угля и почв отличается незначительно. В то же время растворы солей гуминовых веществ, выделенных экстракцией щелочью из торфов, но без последующей их очистки, не вызывают статистически значимых биологических эффектов. Анализ литературных данных и собственных результатов позволяет предположить, что биологическая активность гуминовых кислот может быть связана с их способностью влиять на регуляцию процессов роста за счет связывания ГВ ингибиторов, диффундирующих в раствор при набухании семян, в надмолекулярные комплексы. Ключевые слова: предпосевная обработка семян, прорастание семян, биологическая активность гуматов, надмолекулярные комплексы ГВ, фитогормоны
G. N. Fedotov, S. A. Shoba, M. F. Fedotova, and V. V. Demin ''On the Probable Nature of Biological Activity of Humic Substances,'' Eurasian Soil Science, 51 (9), 1034-1041 (2018). doi: 10.1134/S1064229318090053
Физика почв
Shwetha and K. Prasanna ''Pedotransfer Functions for the Estimation of Saturated Hydraulic Conductivity for Some Indian Sandy Soils,'' Eurasian Soil Science, 51 (9), 1042-1049 (2018). doi: 10.1134/S1064229318090119
опубликована в английской версии журнала
Биология почв
Лысак Л. В., Лапыгина Е. В. Разнообразие бактериальных сообществ городских почв // Почвоведение. 2018. № 9. С. 1108-1114. doi: 10.1134/S0032180X18090071
Исследованы урбаноземы, загрязненные тяжелыми металлами (Urbic technosols), полихлорбифенилами (Urbic technosol toxic), интруземы (Urbic technosol toxic) на территории города Москвы, а также рекреаземы (Urbic technosol thaptohumic) и культуроземы (Urbic technosol pantohumic) Ботанического сада МГУ “Аптекарский огород”. В урбаноземах, загрязненных тяжелыми металлами и нефтепродуктами, зафиксировано уменьшение содержания жизнеспособных клеток и увеличение содержания фильтрующихся форм бактерий. Таксономическая структура сапротрофных бактериальных комплексов городских загрязненных почв изменена в сторону увеличения разнообразия бактериальных таксонов, не свойственных природным ненарушенным почвам. При загрязнении почвы нефтью и полихлорбифенилами доминировали родококки (род Rhodococcus), комплексном хозяйственно-бытовом загрязнении – энтеробактерии (рода Escherichia, Enterobacter, Klebsiella), при загрязнении цементной пылью – род Arthrobacter. Почвы Ботанических садов МГУ “Аптекарский огород” и МГУ на Ленинских горах (рекреазем и культурозем) характеризовались высокой численностью, иным профильным распределением и специфической структурой сапротрофного бактериального комплекса, проявлявщего черты сходства с почвами более южных регионов. Полученные данные о бактериальном разнообразии городских почв свидетельствуют о значительных трансформациях бактериальных сообществ как в городских загрязненных почвах, так и в почвах ботанических садов.
Ключевые слова: жизнеспособность бактерий, фильтрующиеся формы бактерий, сапротрофный
бактериальный комплекс
L. V. Lysak and E. V. Lapygina ''The Diversity of Bacterial Communities in Urban Soils,'' Eurasian Soil Science, 51 (9), 1050-1056 (2018). doi: 10.1134/S1064229318090077
Чернов Т. И., Тхакахова А. К., Железова А. Д., Бгажба Н. А., Кутовая О. В., Лебедева М. П. Микробиомы контрастных по засолению почв солонцового комплекса Волго-Уральского междуречья // Почвоведение. 2018. № 9. С. 1115-1124. doi: 10.1134/S0032180X18090046
При помощи анализа рибосомальных генов проведено исследование микробиомов двух контрастных по засолению почв солонцового комплекса северного Прикаспия: солонца и каштановой квазиглееватой почвы. Показаны особенности вертикального распределения прокариот по генетическим горизонтам почвы от поверхности до глубины 120 см. Различия в структуре микробиомов поверхностных горизонтов сравниваемых почв по всей видимости связаны с разным растительным покровом, а профильная дифференциация – с засолением. Солонец характеризуется гораздо более резким сокращением обилия и разнообразия микроорганизмов с глубиной, чем промытая от солей каштановая квазиглееватая почва. Общая численность прокариот ограничивается, прежде всего, содержанием органического углерода. В верхних горизонтах велика представленность архей группы Thaumarchaeota, с глубиной их доля уменьшается. В нижних слоях солонца обнаружены гены бактерий рода Marinobacter, которые считаются морскими обитателями, и, возможно, сохраняются в почве со времени предыдущей трансгрессии Каспийского моря.
Ключевые слова: секвенирование, биоразнообразие, солонцы, Marinobacter, Thaumarchaeota
T. I. Chernov, A. K. Tkhakakhova, M. P. Lebedeva, A. L. Zhelezova, N. A. Bgazhba, and O. V. Kutovaya ''Microbiomes of the Soils of Solonetzic Complex with Contrasting Salinization on the Volga–Ural Interfluve,'' Eurasian Soil Science, 51 (9), 1057-1066 (2018). doi: 10.1134/S1064229318090041
Агрохимия и плодородие почв
Трофимова Т. А., Коржов С. И., Гулевский В. А., Образцов В. Н. Оценка степени физической деградации и пригодности черноземов к минимизации основной обработки почвы // Почвоведение. 2018. № 9. С. 1125-1131. doi: 10.1134/S0032180X18090125
Представлены результаты исследований, проведенных в многолетних стационарных и краткосрочных опытах на обыкновенных и выщелоченных черноземах ЦЧР. Предложены агрофизические и физико-механические показатели для оценки степени физической деградации черноземных почв. Проведена модернизация шкалы деградации черноземов. На основании оценки агрофизических показателей плодородия старопахотных почв определены пределы пригодности черноземов к минимизации основной обработки. Применение приемов минимизации основной обработки рекомендуется на почвах, устойчивых к уплотнению, недеградированных и слабодеградированных – с плотностью почвы, не превышающей 1.1–1.3 г/см3, твердостью 10–30 кг/см2 и содержанием глыбистой фракции не более 30%.
Ключевые слова: плотность почвы, твердость почвы, структурные агрегаты, системы обработки почвы
T. A. Trofimova, S. I. Korzhov, V. A. Gulevskii, and V. N. Obraztsov ''Assessing the Degree of Physical Degradation and Suitability of Chernozems for the Minimization of Basic Tillage,'' Eurasian Soil Science, 51 (9), 1080-1085 (2018). doi: 10.1134/S1064229318090120
Деградация, восстановление и охрана почв
Новиков С. Г., Ахметова Г. В. Почвы различных категорий землепользования г. Петрозаводска // Почвоведение. 2018. № 9. С. 1132-1141. doi: 10.1134/S0032180X18090083
На территории г. Петрозаводска выделены категории земель общего пользования, городской и сельской застройки, природно-рекреационной зоны, резерва, на каждой из них были заложены полнопрофильные разрезы, изучены морфологическое строение, химические и физико-химические свойства почв. Выявлено, что на территории города преобладают урбостратоземы (Technosols), в меньшей степени распространены урбистратифицированные естественные почвы (Plaggic Cambisols, Technic Podzols) и техногенные поверхностные образования. Ненарушенный естественный почвенный покров сохранился в пригородных лесах, а также на землях резерва и сельской застройки. Изученные почвы по физико-химическим свойствам отличаются от природных зональных почв и характеризуются близкой к нейтральной и слабощелочной реакцией, повышенной степенью насыщенности основаниями, а также высоким уровнем содержания элементов минерального питания. Концентрация тяжелых металлов находится преимущественно на уровне региональных фоновых показателей. Превышения ПДК/ОДК концентраций свинца, меди и цинка отмечены на землях общего пользования, городской застройки и природно-рекреационной зоны на территории города, находившейся в прошлом под влиянием деятельности градообразующего завода.
Ключевые слова: городские почвы, физико-химические свойства почв, антропогенная трансформация почв, тяжелые металлы, загрязнение почв
S. G. Novikov and G. V. Akhmetova ''Soils of Different Land Use Categories in the City of Petrozavodsk,'' Eurasian Soil Science, 51 (9), 1086-1094 (2018). doi: 10.1134/S1064229318090089
Урусевская И. С., Колесникова В. М., Вертянкина В. Ю. Антропогенные почвы территории Новоиерусалимского монастыря (Московская область) // Почвоведение. 2018. № 9. С. 1142-1152. doi: 10.1134/S0032180X18090137
Установлено, что в процессе длительной истории антропогенного преобразования ландшафта внутри монастырских стен Новоиерусалимского монастыря (Московская обл., г. Истра) естественный почвенный покров был полностью уничтожен. На вершине и склонах монастырского холма на техногенных отложениях сформированы специфические антропогенные почвы, содержащие многочисленные артефакты и включающие в верхней части профиля горизонты с характерными признаками современного гумусово-аккумулятивного процесса. Выявлены и охарактеризованы основные типы антропогенных почв: урбиагростратоземы, урбистратоземы дерновые и дерново-карбонатные урбистратифицированные почвы. Состав техногенных отложений определяет смещение величины рН в щелочную сторону, высокое содержание подвижных соединений фосфора, загрязнение почв тяжелыми металлами. В почвенном покрове парковой зоны, прилежащей к монастырским стенам, в долине р. Истры преобладают “посталлювиальные” серогумусовые почвы, близкие по морфолого-химическим свойствам естественным почвам поймы.
Ключевые слова: антропогенные почвы, почвы монастырей, городские почвы
I. S. Urusevskaya, V. M. Kolesnikova, and V. Yu. Vetryakina ''Anthropogenic Soils on the Territory of the New Jerusalem Monastery, Moscow Oblast,'' Eurasian Soil Science, 51 (9), 1095-1104 (2018). doi: 10.1134/S1064229318090132
Безуглова О. С., Тагивердиев С. С., Горбов С. Н. Физические характеристики городских почв Ростовской агломерации // Почвоведение. 2018. № 9. С. 1153-1159. doi: 10.1134/S0032180X18090022
Рассматривается изменение гранулометрического состава, структурного состояния, а также плотности сложения в условиях урбопедогенеза в Ростовской агломерации. Сравниваются различные почвы на уровне горизонтов. Установлено, что в поверхностных и срединных горизонтах черноземов миграционно-сегрегационных (Calcic Chernozem (Loamic Hyperhumic)) городских территорий увеличивается доля песчаных фракций, прежде всего, за счет частиц размерностью 0.05–0.001 мм, а фракцией, диагностирующей наличие урбопедогенеза, является крупный средний песок 1–0.25 мм. Причина – привнесение песчаных частиц при городском строительстве, прокладке водоводов и других коммуникаций, использовании антигололедных пескосмесей. Наиболее приемлемой для оценки структуры городских почв является шкала Долгова–Бахтина. Сухое просеивание показало, что количество агрономически ценных агрегатов уменьшается во всех сравниваемых парах горизонтов в ряду городских почв: под лесной растительностью → под степной растительностью → в погребенной толще урбопочв. Водоустойчивость агрегатов уменьшается в ряду: почвы под степной растительностью → погребенные горизонты урбопочв → почвы под лесной растительностью. Уменьшение доли агрономически ценных фракций и увеличение их водопрочности наблюдается в ряду горизонтов: UR тяжелые → UR легкие → RAT. Плотность сложения естественных почв на территории города изменяется мало, наивысшую плотность сложения зачастую имеют урбистратифицированные почвы (Calcic Chernozem Novic (Loamic Technic)) селитебных территорий.
Ключевые слова: урбостратозем (Urbic Technosol (Loamic Molic)), чернозем мирационно-сегрегационный (Calcic Chernozem (Loamic Hyperhumic)), гранулометрический состав, структура почвы, плотность сложения
O. S. Bezuglova, S. S. Tagiverdiev, and S. N. Gorbov ''Physical Properties of Urban Soils in Rostov Agglomeration,'' Eurasian Soil Science, 51 (9), 1105-1110 (2018). doi: 10.1134/S1064229318090028
Розанова М. С., Мыльникова О. И., Кляйн О. И., Филиппова О. И., Холодов В. А., Листов Е. Л., Куликова Н. А. Оценка эффективности растворов гуминовых препаратов как промывных агентов для нефтезагрязненных почв и торфа в условиях модельного эксперимента // Почвоведение. 2018. № 9. С. 1160-1166. doi: 10.1134/S0032180X18090101
Проведена сравнительная оценка двух гуминовых препаратов различного происхождения как промывных агентов для нефтезагрязненных почв и торфов в условиях модельного эксперимента. Для исследований использовали образец пахотного горизонта дерново-подзолистой почвы, искусственно загрязненной нефтью или дизельным топливом, и образец верхового торфа, загрязненного сырой нефтью около 15 лет назад в результате разлива. Промывку почвы и торфа осуществляли путем встряхивания загрязненного грунта с растворами гуминовых препаратов “Гумат Сахалинский” и “Лигногумат” в соотношении 1 : 10 (масса : объем). В контрольных образцах промывку проводили дистиллированной водой. Дополнительно в схему эксперимента был введен вариант с промывкой синтетическим поверхностно-активным веществом – додецилсульфатом натрия. После проведения промывки образцы почвы и торфа высушивали на воздухе и использовали для определения в них общего содержания и характеристики углеводородного состава нефтяных углеводородов, оценки гидрофобности по краевому углу смачивания и эффективности заселения микроорганизмаминефтедеструкторами Rhodococcus sp. и Candida sp., входящими в состав биопрепарата “Биорос”, рекомендованного для нефтяных загрязнений. Показано, что во всех случаях эффективность экстракции нефтяных углеводородов гуминовыми препаратами не отличалась от эффективности экстракции водой и была хуже, чем экстракция с помощью додецилсульфата натрия. При использовании в качестве промывных агентов воды или гуминовых препаратов значимого изменения величин углов смачивания почвы и торфа не наблюдали, в то время как в результате промывки образцов додецилсульфатом натрия было отмечено уменьшение краевого угла смачивания до величин, меньших 90°, что свидетельствует о гидрофилизации поверхности частиц грунта. Установлено, что гуминовые препараты однако способствуют заселению почвы и торфа нефтеокисляющими микроорганизмами Rhodococcus sp. и Candida sp. На основании полученных результатов гуминовые препараты рекомендованы для дальнейшего изучения как препараты, способствующие способности микроорганизмов-нефтедеструкторов заселять нефтезагрязненные субстраты.
Ключевые слова: гуминовые кислоты, ремедиация, нефтеокисляющие микроорганизмы
M. S. Rozanova, O. I. Mylnikova, O. I. Klein, O. I. Filippova, V. A. Kholodov, E. L. Listov, and N. A. Kulikova ''Assessing the Efficiency of Humic Substances as Washing Agents for Oil–Contaminated Soils and Peats under Model Experimental Conditions,'' Eurasian Soil Science, 51 (9), 1111-1117 (2018). doi: 10.1134/S1064229318090107
Яковлев А. С., Макаров О. А., Евдокимова М. В., Огородников С. С. Деградация земель и проблемы устойчивого развития // Почвоведение. 2018. № 9. С. 1167-1174. doi: 10.1134/S0032180X18090149
Предложены методические подходы к оценке устойчивого развития сельскохозяйственных регионов России на основе характеристики двух блоков – “эколого-ресурсного фундамента” и социально-экономической “надстройки” территории. Оценка эколого-ресурсного фундамента основана на выявлении степени деградации почв по некоторым диагностическим показателям (кислотности почв, содержанию в почве гумуса, подвижного фосфора и обменного калия) в рамках пятиуровневой шкалы, градации значений которой по каждому диагностическому показателю представляют собой потерю качества почв относительно средневзвешенного значения по области. Оценка социально-экономического блока также проводилась в рамках пятиуровневой шкалы. Критерием оценки являлась обеспеченность территорий объектами базовой социальной инфраструктуры. Методика апробирована на примере двух областей Центрально-Черноземного экономического района. Наиболее близкой к нормам устойчивого развития оказалась Белгородская область. Особенно это выражено в социально-экономическом аспекте развития территории. Что касается природно-ресурсной составляющей оценки устойчивого развития сравниваемых регионов, существенного различия по ключевым показателям плодородия почв и земель не отмечалось.
Ключевые слова: оценка экологического состояния территории, социально-экономическая оценка территории, устойчивое развитие региона, экологическое нормирование, оценка деградации территории
