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

   Скачать

Генезис и география почв

Краснощеков Ю. Н. Почвы горных лесов Прибайкалья и их трансформация под влиянием пожаров // Почвоведение. 2018. № 4. С. 387-401. doi: 10.7868/S0032180X18040019

Анализируются данные экспериментальных исследований по постпирогенной динамике почв гоно-таежных кедровых (Pinus sibirica), сосновых (Pinus sylvestris) и подтаежно-лесостепных сосновых (Pinus sylvestris) лесов Прибайкалья. Низовые подстилочно-гумусовые пожары, преобладающие в данном районе, трансформируют типодиагностические поверхностные органогенные горизонты почв, приводят к формированию новых органогенных пирогенных горизонтов (Opir). Показано негативное воздействие низовых пожаров на изменения запасов, качественного фракционного состава лесных подстилок и их водно-физических свойств. Приведены количественные показатели жидкого и твердого поверхностного стока, формирующихся на гарях в зависимости от крутизны склонов, интенсивности и давности пройденных пожаров. Пирогенная деструкция лесных экосистем неизбежно ведет к деградации горных почв, на восстановление которых после ландшафтных пожаров уходят многие десятилетия. Продукты эрозии почв с выгоревших площадей осложняют тревожную ныне ситуацию с загрязнением прибрежных вод оз. Байкал.

Ключевые слова: высотно-поясные комплексы типов леса, низовые подстилочно-гумусовые пожары, запас и фракционный состав подстилки, органогенные пирогенные горизонты почв

Yu. N. Krasnoshchekov ''Soils of Ous Forests and Their Transformation under the Impact of Fires in Baikal Region,'' Eurasian Soil Science, 51 (4), 371-384 (2018). doi: 10.1134/S1064229318040099

 

Шамрикова Е. В., Деева С. В., Панюков А. Н., Кубик О. С. Свойства почв и характер растительности побережья Хайпудырской губы Баренцева моря // Почвоведение. 2018. № 4. С. 402-412. doi: 10.7868/S0032180X18040020

Исследованы почвы побережья Хайпудырской губы Баренцева моря и сопоставлены с аналогичными объектами Карельского берега Белого моря. Приведены особенности условий формирования почв двух территорий, среди которых более суровый климат первой (типично арктический против умеренно-континентального), а также различная соленость вод двух морей (32–33 и 25–26‰ соответственно). Структура почвенного покрова района исследований характеризуется высокой пестротой. Широкое распространение имеют засоленные маршевые почвы (Tidalic Fluvisols). Высокая вариабельность элементов рельефа обеспечивает наличие почв, формирующихся на наиболее высоких по зициях вне воздействия морской воды. В подобных условиях доминирующее значение приобретают зональные факторы почвообразования (Cryic Folic Histosols, Histic Reductaquic Cryosols). Отмечено 2–4-кратное превышение содержания растворимых форм Ca2+, K+ + Na+, Cl, SO4 2– маршей низкого уровня по сравнению с аналогами Беломорья. Методом кластерного анализа по ряду показателей исследованных почв выделено три группы: почвы маршей низкого уровня, почвы маршей среднего уровня и почвы нелиторальных разностей (зональные), подверженные влиянию импульверизационных процессов. Соответствующие почвам растительные сообщества представлены прибрежными осоковыми моноценозами, разнотравно-злаковыми галофитными группировками и зональными растительными сообществами, характерными для гипоарктических тундр. Показана необходимость выделения группы маршевых почв в рамках классификации почв России.

Ключевые слова: почвы и растительность прибрежных территорий, маршевые и тундровые экосистемы, водные вытяжки из почв, соленость морской воды

E. V. Shamrikova, S. V. Deneva, A. N. Panyukov, and O. S. Kubik ''Soils and Vegetation of the Khaipudyr Bay Coast of the Barents Sea,'' Eurasian Soil Science, 51 (4), 385-394 (2018). doi: 10.1134/S1064229318040129

 

Зайдельман Ф. Р., Степанцова Л. В., Никифорова А. С., Красин В. Н., Даутоков И. М., Красина Т. В. Светло-серые поверхностно-оглеенные супесчаные почвы севера Тамбовской равнины: агроэкология, свойства и диагностика // Почвоведение. 2018. № 4. С. 413-426. doi: 10.7868/S0032180X18040032

Светло-серые почвы Тамбовской области приурочены в основном к песчаным и супесчаным отложениям и являются наименее изученными почвами данного региона. Несмотря на легкий гранулометрический состав светло-серые почвы подвержены поверхностному заболачиванию. Они в большей степени, чем черноземы и темно-серые почвы испытывают агрогенную деградацию. Изучены морфология, основные элементы водного режима, физические свойства и продуктивность светло-серых супесчаных почв разной степени оглеения севера Тамбовской равнины с целью обоснования приемов их рационального использования. В профиле рассматриваемых почв наблюдается смена гранулометрического состава на глубине 70–100 см. Верхняя часть обогащена пылеватой фракцией
(16–30%), в нижней содержание песка достигает 80–85%. Характерные новообразования в средней части профиля неоглеенных почв – псевдофибры, в гумусовом горизонте поверхностно-оглееных почв – ортштейны. Вынос ила из гумусового горизонта и его накопление на контакте слоев и в псевдофибрах определяет формирование западин в средние и влажные по зимним осадкам годы. Низкий диапазон активной влаги способствует иссушению до влаги завядания верхних горизонтов в сухие годы. Во влажные и средние по летним осадкам годы на светло-серых неоглеенной и слабоглееватой почвах урожайность зерновых составляет 35–45 ц/га, на поверхностно-сильноглееватых и глеевых продуктивность снижается на 20–50%. Без орошения урожайность полевых культур на светло-серых почвах нестабильна, продуктивность пастбищ – низкая. При орошении возможно получение высоких урожаев зерновых и овощных, осушение западин возможно с помощью выборочного дренажа, для повышения продуктивности полезно известкование.

Ключевые слова: светло-серые почвы, переувлажнение, оглеение, двухъярусная верховодка, продуктивность

F. R. Zaidel’man, L. V. Stepantsova, A. S. Nikiforova, V. N. Krasin, I. M. Dautokov, and T. V. Krasina ''Light Gray Surface-Gleyed Loamy Sandy Soils of the Northern Part of Tambov Plain: Agroecology, Properties, and Diagnostics,'' Eurasian Soil Science, 51 (4), 395-406 (2018). doi: 10.1134/S1064229318040130


Химия почв

Анисимов В.С. , Л.Н. Анисимова, Л.М. Фригидова, Д.В. Дикарев, Р.А. Фригидов, Ю.Н. Корнеев, А.И. Санжаров, С.П. Арышева Оценка миграционной способности Zn в системе почва-–растение // Почвоведение. 2018. № 4. С. 427-438. doi: 10.7868/S0032180X18040044
В серии вегетационных опытов с тест-культурой – ячменем исследовали подвижность и миграционную способность Zn. Для оценки изменения параметров накопления Zn растениями в зависимости от концентрации металла в почве и почвенных растворах применяли методы почвенной и водной культур. Эксперименты с водной культурой ячменя проводили на питательном (почвенном) растворе, извлеченном из дерново-подзолистой почвы (Albic Retisol (Loamic, Ochric), в который дополнительно вносили Zn2+ до рабочих концентраций, возрастающих в ряду: 0.07–430 мкM. Для исследованной почвы идентифицированы различные типы ответных реакций растений ячменя на изменение концентрации в ней Zn. Установлены диапазоны соответствующих концентраций в почве и надземной биомассе ячменя. Определены параметры накопления Zn тест-растениями в зависимости от содержания металла в дерново-подзолистой почве, а также в почвенном растворе. Предложен новый метод оценки буферной способности почв по отношению к тяжелому металлу – Zn с использованием тест-растений (БСП(Р)Zn). С его помощью была оценена буферная способность дерново-подзолистой супесчаной почвы. Рассмотренный методический подход открывает возможности по использованию данных, полученных в ходе агроэкологического мониторинга загрязненных тяжелыми металлами (ТМ) сельскохозяйственных угодий, включая содержание обменно-сорбированных форм ТМ и макроэлементов (Ca и Mg) в почвах, концентрацию ТМ и (Ca + Mg) в растениях, для расчета величин буферной способности обследованных почв по отношению к ТМ

Ключевые слова: цинк, почва, ячмень, подвижность, концентрация, потенциальная буферная способность

V. S. Anisimov, L. N. Anisimova, L. M. Frigidova, D. V. Dikarev, R. A. Frigidov, Yu. N. Korneev, A. I. Sanzharov, and S. P. Arysheva ''Evaluation of the Migration Capacity of Zn in the Soil–Plant System,'' Eurasian Soil Science, 51 (4), 407-417 (2018). doi: 10.1134/S1064229318040026


Физика почв

Холопов Ю. В., Хайдапова Д. Д., Лаптева Е. М. Реологические свойства северо-таежных автоморфных и полугидроморфных криометаморфических почв европейского Северо-Востока России (Республика Коми) // Почвоведение. 2018. № 4. С. 439-450. doi: 10.7868/S0032180X18040056

Рассмотрены результаты исследований на модульном реометре MCR 302 (Anton Paar, Австрия) почвенных паст при влажности максимального набухания образцов, характеризующих различные генетические горизонты криометаморфических почв: светлозема иллювиально-железистого поверхностно-глееватого (Folic Albic Stagnosols), светлоземов торфянистого и торфяного потечногумусовых глееватых (Histic Gleyic Stagnosols). Установлено, что наиболее прочные межчастичные контакты формируются в горизонтах профиля криометаморфических почв, отличающихся высоким содержанием гумусовых веществ и органо-минеральных альфегумусовых соединений. В светлоземе иллювиально-железистом это горизонты микропрофиля подзола (Eg и BHF), в светлоземах торфянистом и торфяном – потечногумусовый горизонт (ELhi,g). Органо-минеральные альфегумусовые соединения, а также сезонное промерзание почв определяют упруго-хрупкий характер межчастичного взаимодействия. Содержание глинистых фракций, обменных оснований, органических и органо-минеральных веществ придают упруго-пластичные свойства этим контактам. Под влиянием процессов оглеения и промерзания отмечается усиление упруго-хрупких свойств почв. Уменьшение в 3 раза величины показателя структурного взаимодействия (∫ Z) в направлении от автоморфных условий к полугидроморфным свидетельствует о снижении устойчивости светлоземов торфянистых и торфяных к механическим нагрузкам при усилении гидроморфизма по сравнению со светлоземами иллювиально-железистыми. 

Ключевые слова: северная тайга, криометаморфические почвы, гидроморфизм, структурообразование, реология

Yu. V. Kholopov, D. D. Khaidapova, and E. M. Lapteva ''Rheological Properties of Automorphic and Semihydromorphic Cryometamorphic Northern Taiga Soils in Northeastern European Russia (Komi Republic),'' Eurasian Soil Science, 51 (4), 418-427 (2018). doi: 10.1134/S1064229318040075

 

Korenkova L., Urik M. Изменение скорости инфильтрации в агрегатах пахотных почв при их разрушении под действием расклинивающего давления пузырьков воздуха // Почвоведение. 2018. № 4. С. 451-456. doi: 10.7868/S0032180X18040068

Представлены данные изменения скорости инфильтрации в почвенных агрегатах в результате процесса, известного в англоязычной литературе как “air slaking” (разрушение под действием расклинивающего давления пузырьков воздуха). Такой механизм разрушения смачиваемых почвенных агрегатов связан с присутствием в них сжатого воздуха, который вырывается наружу и разрывает материал агрегатов. Считалось, что этот процесс развивается только в случаях, когда сухие агрегаты подвергаются быстрому смачиванию. Однако полученные данные свидетельствуют о том, что этот процесс имеет место и при медленном смачивании. Разрушение агрегатов приводит к варьированию инфильтрационной способности почв. Проведены измерения инфильтрационной способности для репрезентативной выборки структурных агрегатов разной влажности из пахотных горизонтов пяти различных почв с использованием специально сконструированного прибора, дистиллированной воды и нулевого давления почвенной влаги. Построены инфильтрационные кривые, отражающие влияние сжатого воздуха на скорость инфильтрации во внутрипедной массе.

Ключевые слова: разрушение агрегатов, влажность, устойчивость агрегатов, имитация дождя

L. Korenkova and M. Urik ''Infiltration Variability in Agricultural Soil Aggregates Caused by Air Slaking,'' Eurasian Soil Science, 51 (4), 428-433 (2018). doi: 10.1134/S1064229318040087


Биология почв

Семенов В. М., Когут Б. М., Зинякова Н. Б., Масютенко Н. П., Малюкова Л. С., Лебедева Т. Н., Тулина А. С. Биологически активное органическое вещество в почвах европейской части России // Почвоведение. 2018. № 4. С. 457-472. doi: 10.7868/S0032180X1804007X
Обобщены экспериментальные и литературные данные по содержанию и запасам активного органического вещества в 200 образцах почв, залегающих в лесотундровой, южно-таежной, лиственно-лесной, лесостепной, степной, сухостепной, полупустынной и субтропической зонах. Представлены естественные угодья, производственные посевы, варианты многолетних полевых опытов (чистый пар, неудобренные и удобренные севообороты, многолетние насаждения), разные слои почвенного профиля. Очень высоким содержанием (300–600 мг C/100 г) углерода активного органического вещества характеризуются сфагновый торфяник и перегнойно-торфяная почва тундровой и лесотундровой зон. Среди зональных почв содержание активного органического вещества возрастает от среднего (75–150 мг C/100 г) до высокого (150–300 мг C/100 г) уровня в направлении от дерново-подзолистой почвы к серой лесной и темно-серой лесной почве, и далее к чернозему выщелоченному. В ряду от чернозема типичного к чернозему обыкновенному и южному, каштановой и бурой полупустынной почвам наблюдается уменьшение содержания активного органического вещества до низкого (35–75 C/100 г) и очень низкого (меньше 35 мг C/100 г) уровня. Бурой лесной кислой почве субтропической зоны свойственен средний уровень обеспеченности активным органическим веществом. Большинство пахотных почв характеризуются преимущественно низким или очень низким содержанием активного органического вещества. На долю активного органического вещества в верхних слоях почв приходится 1.2–11.1% от общего Cорг. Внутрипрофильное распределение активного органического вещества в исследуемых почвах совпадает с таковым для Cорг; их содержания заметно уменьшаются с глубиной за исключением бурой полупустынной почвы. Запасы углерода активного органического вещества в 0–20 см слое разных типов почв колеблются от 0.4 до 5.4 т/га, а в слое 0–50 см – от 1.0 до 12.4 т/га.

Ключевые слова: углерод, активный пул органического вещества, СО2

V. M. Semenov, B. M. Kogut, N. B. Zinyakova, N. P. Masyutenko, L. S. Malyukova, T. N. Lebedeva, and A. S. Tulina ''Biologically Active Organic Matter in Soils of European Russia,'' Eurasian Soil Science, 51 (4), 434-447 (2018). doi: 10.1134/S1064229318040117


Агрохимия и плодородие почв

Булгаков Д. С., Рухович Д. И., Шишконакова Е. А., Вильчевская Е. В., Использование почвенно-агроклиматического индекса при оценке агрономического потенциала пахотных земель в лесостепной зоне России // Почвоведение. 2018. № 4. С. 473-485. doi: 10.7868/S0032180X18040081

Особого внимания заслуживает оценка агрономического потенциала лесостепных пахотных угодий географических регионов России (на примере отдельных почвенно-агрономических районов) на основе почвенно-агроклиматического индекса, разработанного под руководством И.И. Карманова. Земледельческие ареалы (64), выделенные на территории страны и характеризующие почвенноагроклиматические условия для возделывания основных и сопутствующих им в севообороте сельскохозяйственных культур, дифференцированы на почвенно-агрономические районы (ПАР), включающие отдельные административные районы. Большое разнообразие почвенно-агроклиматических и агрономических условий создает предпосылки для включения административных районов в разные почвенно-агрономические районы. ПАР более детально представляют почвенный покров и свойства почв, геоморфологические и агрохозяйственные условия. Агрономический потенциал для ведущих ареалообразующих культур в ПАР, принятых за ключевые территории лесостепных условий Восточно-Европейской равнины (Воронежская и Пензенская области), высокий, но на 25–30% ниже, чем в условиях Северного Кавказа (для озимой пшеницы, сахарной свеклы, подсолнечника, ярового ячменя) и Калининградской области (для овса). Для условий Западной (Тюменская, Омская и Новосибирская области) и Восточной Сибири (Красноярский край и Иркутская область) агрономический потенциал яровых культур (пшеницы, ячменя и овса) используется лишь на 35–45% по сравнению с европейскими. На Дальнем Востоке, учитывая его климатические (муссонный климат) и почвенные (луговые подбелы, бурые лесные почвы) особенности, возделываются культуры, свойственные как европейским (соя, рис, сахарная свекла), так и зауральским восточным (яровая пшеница) условиям. Эти культуры используют свой биологический потенциал на 50–60% по сравнению с лучшими европейскими условиями. Материалы исследования дают не только представление о соответствии потенциалов: почвенно-агроклиматического территории и биологического возделываемых сельскохозяйственных культур, но и способствуют уточнению и обогащению информацией природно-сельскохозяйственного районирования.

Ключевые слова: баллы почвенных условий, пропашные культуры, почвенно-агрономический район

D. S. Bulgakov, D. I. Rukhovich, E. A. Shishkonakova, and E. V. Vil’chevskaya ''The Application of Soil-Agroclimatic Index for Assessing the Agronomic Potential of Arable Lands in the Forest-Steppe Zone of Russia,'' Eurasian Soil Science, 51 (4), 448-459 (2018). doi: 10.1134/S1064229318040038


Деградация, восстановление и охрана почв

Тепеева А. Н., Глушакова А. М., Качалкин А. В. Влияние городских теплотрасс на дрожжевые сообщества почв // Почвоведение. 2018. № 4. С. 486-492. doi: 10.7868/S0032180X18040093

Исследованы численность и видовое разнообразие дрожжевых грибов в городских почвах (урбаноземах) в районе теплотрасс, а также эпифитные дрожжевые комплексы произрастающих на них трав. Численность дрожжей в почве составляла 103–104 КОЕ/г, а на растениях – 107 КОЕ/г. В зимний период обнаружено заметное (на порядок) увеличение общей численности почвенных дрожжей в зоне теплотрасс по сравнению с фоновой почвой. Всего в ходе исследования выделено 25 видов дрожжевых грибов. В дрожжевом сообществе исследованных урбаноземов доминировал вид Candida sake – эврибионт умеренного пояса и других природных местообитаний с пониженной температурой, но в зоне теплотрасс его доля была минимальной. В целом структура почвенных и эпифитных дрожжевых комплексов участков теплотрасс отличалась от контрольных точек в сторону увеличения видового разнообразия, среди эпифитов отмечено уменьшение доли пигментированных видов. Проведенное исследование показывает, что численность и видовая структура почвенных дрожжевых сообществ городских почв значительно меняется, становясь мозаичной под воздействием температурного фактора.

Ключевые слова: дрожжи, городские почвы, антропогенное воздействие, урбоценоз

A. N. Tepeyeva, A. M. Glushakova, and A. V. Kachalkin ''The Influence of Heating Mains on Yeast Communities in Urban Soils,'' Eurasian Soil Science, 51 (4), 460-466 (2018). doi: 10.1134/S1064229318020114


Кашулина Г. М. Мониторинг загрязнения почв тяжелыми металлами в окрестностях медно-никелевого предприятия на Кольском полуострове // Почвоведение. 2018. № 4. С. 493-505. doi: 10.7868/S0032180X1804010X

Представлены результаты комплексного ландшафтного мониторинга уровней концентрации кислоторастворимых форм Ni, Cu, Co, Mn и Zn в почвах локальной зоны воздействия выбросов комбината “Североникель” на Кольском полуострове. Целью исследований являлось выявление закономерностей пространственного и временного варьирования загрязненности почв тяжелыми металлами. Концентрация кислоторастворимых форм Cu и Co в верхнем слое органогенных горизонтов почв около этого предприятия в 2001–2011 гг. в сотни, а Ni в тысячи раз превышала фоновые значения. Распределение степени загрязнения верхних слоев почв Ni, Cu и Co между площадками в целом соответствует их удаленности от источника выбросов и современной техногенной нагрузке. Однако из-за длительности, экстремальности и сложного состава выбросов на уровень загрязнения почв значительное влияние оказывают факторы косвенной природы: степень техногенной деградации почвы и потеря значительной части органического вещества; достижение предела насыщения основными металлами-загрязнителями поверхностных слоев почв и конкурентные отношения между элементами. Концентрации всех изученных загрязняющих элементов в верхних слоях почв свойственно высокое (от 1.5 до 7 раз) варьирование в многолетней динамике. Наиболее важными факторами варьирования концентрации Ni, Cu и Co являются содержание органического вещества в отобранном образце, а также количество атмосферных осадков, выпавших за предшествующий отбору образца год. Обратная зависимость содержания элементов в почве от количества атмосферных осадков свидетельствует о динамичности и обратимости процесса аккумуляции тяжелых металлов почвами.

Ключевые слова: тяжелые металлы, многолетняя динамика, пространственное распределение, экологические последствия
G. M. Kashulina ''Monitoring of Soil Contamination by Heavy Metals in the Impact Zone of Copper-Nickel Smelter on the Kola Peninsula,'' Eurasian Soil Science, 51 (4), 467-479 (2018). doi: 10.1134/S1064229318040063

Каштанов А. Н., Вернюк Ю. И., Савин И. Ю., Щепотьев В. В., Докукин П. А., Шарычев Д. В., Ли К. А. Картографирование ручейковой эрозии пахотных почв по данным с беспилотных летательных аппаратов // Почвоведение. 2018. № 4. С. 506-512. doi: 10.7868/S0032180X18040111

Проведен анализ возможностей использования данных, получаемых с беспилотных летательных аппаратов, для детектирования ручейковой эрозии на пахотных почвах. На ключевом участке с преобладанием серых лесных пахотных почв под посевами озимой пшеницы в Тульской области проведено исследование возможностей индикации и картографирования ручейковых форм эрозии почв по данным, получаемым с беспилотных летательных аппаратов. Съемка тестового участка проводилась с разной высоты и в разное время для определения потенциальной дешифрируемости ручейковой эрозии почв на основе автоматизированных подходов в ГИС. Установлено, что несмотря на изменения рисунка ручейковой сети в течение теплого периода года, для оценки площадей ее развития достаточно однократной съемки за сезон. Согласно полученным данным, интенсивность развития ручейковых форм эрозии почв наиболее успешно может быть идентифицирована по результатам съемки с высоты в 50 м над уровнем поверхности почвы. При высоте съемки выше 200 м ручейковая сеть практически не выявляется. Успешность идентификации ручейковой сети зависит от типа, состояния посевов и времени съемки. Наиболее эффективна съемка в периоды с открытой поверхностью почв и в периоды, максимально удаленные по времени от предыдущего дождя или снеготаяния. Полученные результаты предназначены для построения систем оперативного дистанционного мониторинга эрозии пахотных почв. Эффективность мониторинга может быть увеличена с использованием мульти- или гиперспектральной камеры.

Ключевые слова: картографирование свойств почв, эрозия почв, серые лесные почвы (Phaeozems)

A. N. Kashtanov, Yu. I. Vernyuk, I. Yu. Savin, V. V. Shchepot’ev, P. A. Dokukin, D. V. Sharychev, and K. A. Li ''Mapping of Rill Erosion of Arable Soils on the Basis of Survey from Unmanned Aerial Vehicles,'' Eurasian Soil Science, 51 (4), 479-484 (2018). doi: 10.1134/S1064229318040051

  Скачать

Генезис и география почв

Медведева М. В., Ахметова Г. В., Федорец Н. Г., Яковлев А. С., Раевский Б. В., Травин В. В. Почвы низкогорных ландшафтов Северной Карелии // Почвоведение. 2018. № 2. С. 131-140. doi: 10.7868/S0032180X18020016

Проведены исследования почв низкогорных ландшафтов северо-запада Карелии. Почвенный покров исследуемой территории представлен преимущественно альфегумусовыми почвами (Podzols), широко распространены маломощные почвы (Leptosols). Для морфологического строения всех изученных почв характерен маломощный профиль, высокая степень каменистости, нижняя часть профилей формируется в трещинах скального основания и расщелинах между крупными валунами. Исследуемые почвы отличаются высоким содержанием углерода на фоне низкого содержания азота, что характеризует неблагоприятные условия трансформации органического вещества. Изученным почвам свойственны невысокие уровни концентрации большинства макро- и микроэлементов, что типично для почв региона; отмечено повышенное содержание меди и цинка, превышающее региональный фон в 2–3 раза. В связи с вертикальной зональностью установлены закономерности изменения рассматриваемых свойств почв горных экосистем. Вверх по градиенту высотной поясности мощность почвенного профиля снижается в соответствии с уменьшением слоя рыхлых пород, возрастает степень каменистости, в почвах лесотундровой зоны под подстилкой формируется органоминеральный горизонт с высоким содержанием органического вещества. Прослеживается тенденция увеличения концентрации кальция, магния, фосфора и цинка в лесных подстилках почв, сформировавшихся в условиях лесотундровой зоны.

Ключевые слова: высотная поясность, горные почвы, свойства почв, горно-таежный пояс, лесотундровая зона, ненарушенные экосистемы

M. V. Medvedeva, G. V. Akhmetova, N. G. Fedorets, A. S. Yakovlev, B. V. Raevskii, and V. V. Travin ''Soils of Low-Mountain Landscapes of North Karelia,'' Eurasian Soil Science, 51 (2), 131-139 (2018). doi: 10.1134/S1064229318020096

 

Костенков Н. М., Жарикова Е. А. Почвы прибрежной территории юго-западной части Приморья // Почвоведение. 2018. № 2. С. 141-154. doi: 10.7868/S0032180X18020028

Рассмотрено разнообразие почв прибрежной территории юго-западной части Приморья, выявлено 17 типов почв из 8 отделов, изучены особенности их морфологии и свойств. Разнообразие растительных ассоциаций, геоморфологических условий и почвообразующих субстратов и более мягкие (по сравнению с остальной территорией края) климатические условия определили большую пестроту почвенного покрова. Низкие морские террасы занимают различные торфяные, органо-аккуумулятивные и глеевые почвы, на средневысоких слабодренированных морских террасах развиты различные темногумусовые и темногумусово-глеевые почвы. На высоких морских террасах формируются типичные и глееватые темногумусовые подбелы, темногумусовые и темногумусово-глеевые почвы. На останцовых возвышенностях распространены буроземы типичные, буроземы темногумусовые типичные и глееватые, темногумусовые подбелы. Приречные равнины заняты различными аллювиальными, серогумусовыми глееватыми и перегнойно-глеевыми почвами. Преобладают почвы с темногумусовым горизонтом и высоким содержанием гумуса (более 10%): почти 20% занимают подбелы темногумусовые, около 12% – буроземы темногумусовые. Все исследуемые почвы отличаются повышенной кислотностью. Выявлено высокое содержание обменного натрия поверхностных слоях большинства почв. Наибольшие средние значения (0.71–1.19 смоль(экв)/кг) присущи торфяно-глееземам, темногумусовым оторфованным, перегнойно-глеевым и торфяным эутрофным почвам морских террас. Выполнена группировка почв по физико-химическим и агрохимическим свойствам.

Ключевые слова: классификация почв, состав почвенного покрова, Albic Stagnosol, Cambisols, Gleysols, Umbrisols, Histosoils, Fluvisols

N. M. Kostenkov and E. A. Zharikova ''Soils of the Southwestern Part of the Pacific Coast of Russia,'' Eurasian Soil Science, 51 (2), 140-152 (2018). doi: 10.1134/S1064229318020059


Химия почв

Кудреватых И. Ю., Иващенко К. В., Ананьева Н. Д., Иванищева Е. А. Атмосферные выпадения соединений азота и свойства лесных почв Вологодской области // Почвоведение. 2018. № 2. С. 155-164. doi: 10.7868/S0032180X1802003X

В хвойных и смешанных лесах Вологодского (развита промышленность) и Вытегорского (промышленность не развита) районов Вологодской области выбраны площадки (20 м2, всего 20), на которых отбирали в марте керны снега на толщину снежного покрова, в августе – образцы дерново-подзолистой (Albic Retisols (Ochric)) почвы (0–20 см, без растительной подстилки). В снеге (талой воде) и почве измеряли содержание минерального азота (Nмин), включающего его аммонийную (NH4 +) и нитратную (NO3 ) формы. В почве определяли содержание общего органического углерода и общего азота, элементов (Al, Ca), рН, гранулометрический состав и микробиологические показатели: углерод микробной биомассы (Смик) и микробное дыхание (МД). Рассчитывали отношение МД/Смик = qCO2 (удельное дыхание микробной биомассы). Содержание Nмин в талой воде двух районов составило в среднем 1.7 мг/л (1.5 и 0.3 мг/л для NH4 + и NO3 соответственно), а за год атмосферные выпадения достигали 0.6–8.9 кг Nмин/га, которые в Вологодском районе были на 40% больше, чем в Вытегорском. Обнаружена значимая корреляция между атмосферными выпадениями NH4 + и Смик (–0.45), NH4 + и qCO2 (0.56), между атмосферными выпадениями NO3 и NO3 почвы (–0.45), NO3 и qCO2 (–0.58). Содержание атмосферных выпадений Nмин коррелировало с отношениями C/N (–0.46) и Al/Ca (–0.52) почвы. В лесах с высоким поступлением атмосферного азота (>2.0 кг NH4 + /(га год) и >6.4 кг Nмин /(га год)) выявлена тенденция уменьшения Смик, C/N и Al/Cа почвы, и увеличение qCO2, что может свидетельствовать об ухудшении функционирования ее микробного сообщества и химических свойств.

Ключевые слова: атмосферные выпадения, соединения азота, леса, микробная биомасса

I. Yu. Kudrevatykh, K. V. Ivashchenko, N. D. Ananyeva, and E. A. Ivanishcheva ''Atmospheric Nitrogen Deposition and the Properties of Soils in Forests of Vologda Region,'' Eurasian Soil Science, 51 (2), 153162 (2018). doi: 10.1134/S1064229318020060

 

Водяницкий Ю. Н., Кириллова Н. П., Манахов Д. В., Карпухин М. М. Соединения железа и цвет почв о. Сахалин // Почвоведение. 2018. № 2. С. 165-178. doi: 10.7868/S0032180X18020041

В образцах из основных генетических горизонтов аллювиальной серогумусовой почвы, двух профилей буроземов и двух профилей подзолов Сахалина определяли численные характеристики цвета почв по системе CIE–L*a*b до и после вытяжек Тамма и Мера и Джексона, а также валовое содержание Fe. Установлено, что в исследованных образцах численные цветовые характеристики L* (светлота), a* (краснота) и b* (желтизна) варьируют в интервалах 46–73, 3–11, и 8–28 соответственно. Выявлена линейная зависимость между численными значениями параметра a* и содержанием Fe в вытяжках Мера и Джексона, представлены регрессионные уравнения, со следующими коэффициентами детерминации (R2): 0.49 (бурозем типичный), 0.79 (бурозем оподзоленный), 0.96 (подзол перегнойный, мелкоподзолистый), 0.98 (аллювиальная серогумусовая глеевая почва). Для подзола перегнойного поверхностно-подзолистого, загрязненного нефтяными углеводородами R2 составил всего 0.03. Установлено, что в серогумусовых (AY) и структурно-метаморфических (BM) горизонтах изученных почв параметры а* и b* уменьшаются в среднем на 2 единицы после вытяжки Тамма. После вытяжки Мера и Джексона уменьшение составило для a* 6 (AY) и 8 (BM) единиц; для b* 10 и 15 единиц соответственно. В горизонтах E подзолов обработка по Тамму приводила к увеличению a* и b* на 1 единицу, а после вытяжки Мера и Джексона они уменьшались всего на 1 и 3 единицы соответственно. В наибольшей степени уменьшение красноты (a*) происходило в нижнем глеевом горизонте аллювиальной серогумусовой почвы: на 6 (вытяжка Тамма) и 10 единиц (вытяжка Мера и Джексона). Уменьшение желтизны (b*) составило 12 и 17 единиц соответственно. Установленная специфика цвета ненарушенных образцов и изменение цвета под действием вытяжек в изученных почвах и горизонтах может служить дополнительным параметром, количественно характеризующим объект исследования в базах данных.

Ключевые слова: бурозем, аллювиальная почва, подзол, Cambisols, Gleyic Fluvisols, Albic Podzols, CIE–L*a*b

Yu. N. Vodyanitskii, N. P. Kirillova, D. V. Manakhov, and M. M. Karpukhin ''Iron Compounds and the Color of Soils in the Sakhalin Island,'' Eurasian Soil Science, 51 (2), 163-175 (2018). doi: 10.1134/S1064229318020138

 

F. Kiani, B. Behtarinejad, A. Najafinejad, and R. Kaboli ''Simulation of Nitrogen and Phosphorus Losses in Loess Landforms of Northern Iran,'' Eurasian Soil Science, 51 (2), 176-182 (2018). doi: 10.1134/S1064229318020035
Опубликована в английской версии журнала


Физика почв

Лукьященко К. И., Архангельская Т. А. Моделирование температуропроводности почв различного гранулометрического состава // Почвоведение. 2018. № 2. С. 179-186. doi: 10.7868/S0032180X18020053

Предложена серия моделей для расчетной оценки температуропроводности почв при различной влажности. Модели настраивались по 49 почвенным образцам с диапазоном гранулометрического состава от рыхлого песка до средней глины. Плотность исследованных почв варьировала от 0.86 до 1.82 г/см3, содержание органического углерода – от 0.05 до 6.49%, физической глины – от 1 до 76%. Температуропроводность образцов ненарушенного сложения, измеренная методом регулярного режима, менялась от 0.78 × 10–7 м2/с для легкоглинистой почвы при влажности 0.142 см3/см3 до 10.09 × 10–7 м2/с для песка при влажности 0.138 см3/см3. Каждая из экспериментальных кривых была аппроксимирована ранее предложенной четырехпараметрической функцией. Затем были получены педотрансферные функции для расчета параметров зависимости температуропроводности от влажности по данным о гранулометрическом составе, плотности и содержании органического углерода. Проверка моделей проводилась на 32 образцах из другой выборки, не использованных при настройке моделей. Среднеквадратичные ошибки расчетной оценки температуропроводности при использовании наилучших моделей составили 17–38%. Модели, использующие гранулометрические показатели, были точнее, чем модель, использующая лишь данные по плотности и углероду.

Ключевые слова: температуропроводность почв, математическое моделирование, педотрансферные функции

Luk'yuschenko K.I. Arkhangel’skaya T.A., ''Modeling the thermal diffusivity for soils of different texture,'' Eurasian Soil Science, 51 (2), 183-189 (2018). doi: 10.1134/S1064229318020084

 

Скворцова Е. Б., Шеин Е. В., Абросимов К. Н., Романенко К. А., Юдина А. В., Клюева В. В., Хайдапова Д. Д., Рогов В. В. Влияние многократного замораживания-оттаивания на микроструктуру агрегатов дерново-подзолистой почвы (микротомографический анализ) // Почвоведение. 2018. № 2. С. 187-196. doi: 10.7868/S0032180X18020065

С помощью компьютерной рентгеновской микротомографии с разрешением 2.75 мкм в лабораторном эксперименте исследованы изменения микроструктуры и порового пространства агрегатов диаметром 3 мм из целинной дерново-подзолистой почвы (Glossic Retisol (Loamic)) в воздушно-сухом, капиллярно-увлажненном и мерзлом состояниях после пяти циклов замораживания–оттаивания. Замораживание образцов проводили при их капиллярной влажности. Показано, что в результате капиллярного увлажнения при комнатной температуре в исходно воздушно-сухих агрегатах из гор. AY, EL и BT1 формируется соответственно пластинчатая, тонковезикулярная и угловато-блоковая микроструктура. При этом общий объем видимых на томографе пор >10 мкм увеличивается соответственно в 1.3, 2.2 и 3.4 раза. После циклов замораживания–оттаивания в мерзлых агрегатах частично сохраняются черты структурной организации, сформированные при капиллярном увлажнении. В то же время в мерзлом агрегате из гор. AY общая томографическая пористость уменьшается до воздушно-сухого уровня, в мерзлом агрегате из гор. EL формируются крупные пузырьковые поры, благодаря чему общий объем пор сохраняет повышенные значения. Исследования показали разную устойчивость формы агрегатов к цикличному замораживанию–оттаиванию. Агрегат из гор. EL к концу эксперимента полностью потерял присущую ему конфигурацию, в агрегате из гор. AY после пяти циклов замораживания–оттаивания появились явные признаки изменения контуров и оплывания, агрегат из гор. BT1 на всех стадиях эксперимента сохранил свои очертания.

Ключевые слова: капиллярное увлажнение почвы, рентгеновская микротомография, микроморфометрия, поровое пространство агрегатов

E. B. Skvortsova, E. V. Shein, K. N. Abrosimov, K. A. Romanenko, A. V. Yudina, V. V. Klyueva, D. D. Khaidapova, and V. V. Rogov ''The Impact of Multiple Freeze–Thaw Cycles on the Microstructure of Aggregates from a Soddy-Podzolic Soil: A Microtomographic Analysis,'' Eurasian Soil Science, 51 (2), 190-198 (2018). doi: 10.1134/S1064229318020102

 

Йонген Чен, Мин Чжан, Дунмэй Фан, Кай Фан, Сяочан Ван Линейная регрессия между параметрами цвета CIE-Lab и содержанием органического вещества в почвах чайных плантаций // Почвоведение. 2018. № 2. С. 197-202. doi: 10.7868/S0032180X18020077


Для определения количественного соотношения между содержанием почвенного органического вещества и параметрами цвета в системе CIE-Lab отобрано 62 образца почв (0–10 см, Orthic Acrisols) на чайных плантациях Южного Китая. После сушки и просеивания численные значения цветовых параметров и спектры отражения почвенных образцов измерены в лабораторных условиях с использованием спектрофотометра UltraScan VIS (HunterLab), оснащенного цветовой моделью CIE-Lab. Выявлено, что величины содержания общего органического углерода (Сорг) и общего азота (Nобщ) негативно коррелируют со значениями параметров L* (r = –0.84 и –0.80 соответственно), а* (r = –0.51 и –0.4 соответственно) и b* (r = –0.76 и –0.70 соответственно). Полученные линейные регрессии между величинами содержания Сорг и Nобщ и значениями параметров L* и b* показали, что содержание органического вещества в изученных почвах можно надежно предсказывать по этим цветовым параметрам. Результаты продемонстрировали, что с помощью спектрофотометра, оснащенного цветовой моделью CIE-Lab, можно проводить быструю и экономичную оценку содержания углерода в почвах китайских чайных плантаций.

Ключевые слова: органический углерод, цвет почвы, Orthic Acrisols

Yonggen Chen, Min Zhang, Dongmei Fan, Kai Fan, and Xiaochang Wang ''Linear Regression between CIE-Lab Color Parameters and Organic Matter in Soils of Tea Plantations,'' Eurasian Soil Science, 51 (2), 199-203 (2018). doi: 10.1134/S1064229318020011


Биология почв

Журавлева А. И., Алифанов В. М., Благодатская Е. В. Влияние контрастных трофических условий на величины затравочного эффекта в серых лесных почвах // Почвоведение. 2018. № 2. С. 203-210. doi: 10.7868/S0032180X18020089

Проведено сравнение затравочного эффекта, инициированного внесением 14С глюкозы, в гумусовые горизонты почв, существующих при постоянном доступе свежего субстрата и в погребенные горизонты, в которых поступление органического вещества существенно ограничено. Проведена оценка влияния микрорельефа на проявление затравочного эффекта в гумусовых горизонтах серой лесной почвы, локализованных на микроповышении и микропонижении. Не активированные глюкозой почвы гумусового горизонта микроповышения продуцировали в два раза больше СО2 по сравнению с почвами микропонижения. Однако при добавлении глюкозы воздействие микрорельефа на выделение СО2 нивелировалось. Интенсивность абсолютного затравочного эффекта коррелировала с запасами Сорг, исходной величиной микробной биомассы и активности ферментов, снижаясь от гумусовых горизонтов к погребенным, и не зависела от микрорельефа. Влияние микрорельефа обнаруживалось при оценке затравочного эффекта по отношению к контролю (не активированной глюкозой почве): величина относительного затравочного эффекта оказалась в 1.5 раза выше в гор. А серой лесной почвы микропонижения по сравнению с микроповышением, что было связано с усилением гидролитической активности ферментов.

Ключевые слова: микрорельеф, ферментативная активность, почвенное органическое вещество.

A. I. Zhuravleva, V. M. Alifanov, and E. V. Blagodatskaya ''Effect of Contrasting Trophic Conditions on the Priming Effect in Gray Forest Soils,'' Eurasian Soil Science, 51 (2), 204-210 (2018). doi: 10.1134/S106422931802014X

 

Корнейкова М. В., Редькина В. В., Шалыгина Р. Р. Альго-микологическая характеристика почв в сосновом и березовом лесах на территории заповедника"Пасвик" // Почвоведение. 2018. № 2. С. 211-220. doi: 10.7868/S0032180X18020090

Получены данные о структуре альго-микологических комплексов в Al–Fe-гумусовых подзолах (Albic Podzols) соснового и березового лесов на территории заповедника “Пасвик”. Численность микромицетов выше в более кислых почвах сосняка, видовое разнообразие богаче в березовом лесу. Наибольшим количеством видов представлен род Penicillium. По обилию и частоте встречаемости в сосновом лесу доминировали Penicillium spinulosum, P. glabrum, Trichoderma viride, в березняке – Umbelopsis isabellina, Mucor sp., Mortierella alpinа, P. glabrum, Aspergillus ustus, Trichoderma viride, T. koningii. В альгоценозах исследованных почв преобладали зеленые водоросли. Почвы березового леса отличались бо́льшим разнообразием альгогруппировок за счет присутствия диатомовых и желтозеленых водорослей. В почвах сосняка часто встречались Pseudococcomyxa simplex, Parietochloris alveolaris, в почвах березняка – Tetracystis cf. aplanospora, Halochlorella rubescens, Pseudococcomyxa simplex, Fottea stichococcoides, Klebsormidium flaccidum, Hantzschia amphioxys, Microcoleus vaginatus, Aphanocapsa sp.

Ключевые слова: Al–Fe-гумусовый подзол, микромицеты, водоросли, цианобактерии, Кольский полуостров

M. V. Korneikova, V. V. Redkina, and R. R. Shalygina ''Algological and Mycological Characterization of Soils under Pine and Birch Forests in the Pasvik Reserve,'' Eurasian Soil Science, 51 (2), 211-220 (2018). doi: 10.1134/S1064229318020047


Деградация, восстановление и охрана почв
Знаменская Т. И., Вантеева Ю. В., Солодякина С. В. Факторы развития водной эрозии в зоне рекреационной деятельности в Приольхонье (Байкальский национальный парк) // Почвоведение. 2018. № 2. С. 221-228. doi: 10.7868/S0032180X18020107
Изучена специфика развития водной эрозии маломощных почв с укороченным профилем в условиях непромывного водного режима и интенсивного рекреационного использования на примере ключевого участка в Приольхонье (Иркутская обл.). Проведены экспериментальные исследования по переносу терригенного вещества установкой, имитирующей ливневый дождь. Для определения факторов, влияющих на развитие водной эрозии, проводилось комплексное описание ландшафтных характеристик. Выведено уравнение множественной регрессии с коэффициентом множественной корреляции R = 0.86, характеризующее зависимость перенесенного вещества от показателей крутизны склона, проективного покрытия растительного покрова, стадии дигрессии растительных сообществ, количества мелкого песка в верхнем горизонте почвы. На основе полученных результатов, а также данных ландшафтной и топографической карт, составлена оценочная карта интенсивности водной эрозии на ключевом участке. Максимальные значения переноса свойственны антропогенно-трансформированным ландшафтам преимущественно на крутых склонах с низким проективным покрытием растительного покрова на горно-степных бескарбонатных и каштановидных маломощных супесчаных поверхностно-сильнощебнистых почвах.

Ключевые слова: линейная регрессионная модель, экспериментальные исследования, рекреационная нагрузка, Lithic Leptosols


T. I. Znamenskaya, J. V. Vanteeva, and S. V. Solodyankina ''Factors of the Development of Water Erosion in the Zone of Recreation Activity in the Ol’khon Region,'' Eurasian Soil Science, 51 (2), 221-228 (2018). doi: 10.1134/S1064229318020151

Толпешта И. И., Эркенова М. И. Влияние палыгорскитовой глины, удобрений и извести на разложение нефтепродуктов в торфяной олиготорофной почве в условиях лабораторного эксперимента // Почвоведение. 2018. № 2. С. 229-242. doi: 10.7868/S0032180X18020119

В условиях лабораторных экспериментов изучали влияние нативной и модифицированной додецилтриметиламмоний бромидом палыгорскитовой глины на деградацию углеводородов нефти в торфяной олиготрофной почве в условиях полного затопления на фоне внесения извести и минеральных удобрений. Показано, что инкубирование при полном затоплении водой загрязненной нефтью почвы с немодифицированной глиной и удобрениями на фоне внесения извести влияет на динамику рН и Eh и приводит к замедлению установления восстановительных условий по сравнению с использованием глины без удобрений. Внесение органоглины при тех же условиях способствует образованию потенциалоопределяющей системы, обладающей большой окислительно-восстановительной емкостью, способной при рН около 7 поддерживать величину потенциала на уровне 100–200 мВ на протяжении двух месяцев. Установлено, что в условиях проведенных экспериментов немодифицированная и модифицированная глина, не проявляющая токсичных эффектов в отношении бактериального комплекса, не повышает эффективность биодеградации нефтепродуктов в олиготрофной торфяной почве по сравнению с вариантами опыта без внесения глины. Анализируются возможные причины отсутствия положительного эффекта использования палыгорскитовой глины на скорость биодеградации нефтепродуктов в условиях эксперимента.


Ключевые слова: монтмориллонит, органоглина, нефтепродукты, олиготрофный торф, восстановительные условия, биодеградация углеводородов

I. I. Tolpeshta and M. I. Erkenova ''Effect of Palygorskite Clay, Fertilizers, and Lime on the Degradation of Oil Products in Oligotrophic Peat Soil under Laboratory Experimental Conditions,'' Eurasian Soil Science, 51 (2), 229-240 (2018). doi: 10.1134/S1064229318020126

 

Чевычелов А. П., Шахматова Е. Ю. Постпирогенные полициклические почвы в лесах Якутии и Забайкалья // Почвоведение. 2018. № 2. С. 243-252. doi: 10.7868/S0032180X18020120

В ландшафтно-климатических условиях Центральной и Южной Якутии, а также Забайкалья лесные пожары являются периодически повторяющимися природными явлениями. В результате влияния сильных низовых лесных пожаров, активизирующих проявление экзогенных геоморфологических процессов, в трансаккумулятивных фациях ландшафтов формируются почвы с полициклическим профилем, содержащие, помимо современного, еще 2–3 погребенных гумусовых горизонта с обильным включением черных древесных углей. Это указывает на то, что за период развития данные почвы проходят 2–3 цикла почвообразования. Показано, что в составе погребенных пирогенных гумусовых горизонтов этих почв происходит накопление гумуса и азота, валового и оксалаторастворимого железа, обменных оснований Са2+ и Mg2+, а также фракций крупной пыли, физической глины и ила по сравнению со смежными минеральными горизонтами почвенного профиля. В составе гумуса данных погребенных горизонтов отчетливо наблюдается увеличение содержания гуминовых кислот, главным образом, связанных с R2O3 и кальцием, а также изменение типа гумуса.

Ключевые слова: пирогенез, полициклические почвы, погребенные горизонты, состав и свойства

A. P. Chevychelov and E. Y. Shakhmatova ''Postpyrogenic Polycyclic Soils in the Forests of Yakutia and Transbaikal region,'' Eurasian Soil Science, 51 (2), 241-250 (2018). doi: 10.1134/S1064229318020023

 

Ларионов Г. А., Бушуева О. Г., Горобец А. В., Добровольская Н. Г., Кирюхина З. П., Краснов С. Ф., Литвин Л. Ф, Кобыльченко(Куксина) Л. В., Судницын И. И. Влияние угла атаки на скорость размыва связного материала из черноземной почвы // Почвоведение. 2018. № 2. С. 253-256. doi: 10.7868/S0032180X18020132

Из экспериментов на гидравлическом лотке с коленообразным изгибом было известно, что при углах подхода оси потока к борту русла под углом от 0° до 50° скорость размыва почвы увеличивается более чем в два раза. При больших углах излома русла эксперимент проводить не удавалось из-за возникновения подпора. В настоящей работе излагаются результаты размыва струей воды, подходящей к поверхности образцов под углами от 2° до 90°. Установлено, что максимальная скорость размыва наблюдается при углах атаки около 45°, а минимальная – при 90°. Различия между максимальной и минимальной скоростью размыва достигают 500%. Причиной этого являются различия в интенсивности проникновения свободной воды в верхние слои почвы, а также гидродинамический напор, наиболее сильно проявляющийся при угле атаки в 90°. Проникновение воды в межагрегатное пространство приводит к разрушению связей между агрегатами, что является главным условием захвата частиц потоком.

Ключевые слова: размыв почв и грунтов струей воды, разрушение межагрегатных связей, расклинивающее давление пленок воды

G. A. Larionov, O. G. Bushueva, A. V. Gorobets, N. G. Dobrovol’skaya, Z. P. Kiryukhina, S. F. Krasnov, L. V. Kobylchenko (Kuksina), L. F. Litvin, and I. I. Sudnitsyn ''Effect of Impact Angle on the Erosion Rate of Coherent Granular Soil, with a Chernozemic Soil as an Example,'' Eurasian Soil Science, 51 (2), 251-254 (2018). doi: 10.1134/S1064229318020072

Скачать

Генезис и география почв

Сахабиев И. А., Рязанов С. С., Кольцова Т. Г., Григорьян Б. Р., Григорьян Б. Р. Выбор метода геостатистической интерполяции свойств почв государственных сортоиспытательных участков при использовании параметров цифровой модели рельефа // Почвоведение. 2018. № 3. С. 259-273. doi: 10.7868/S0032180X18030012

Рассмотрены 3 наиболее распространенных метода интерполяции почвенных свойств (ординарный кригинг (ОК), регрессионный кригинг с множественной линейной регрессией (RK+MLR), регрессионный кригинг с регрессией на главные компоненты (RK+PCR)) в масштабе поля. По результатам исследования составлен алгоритм выбора оптимального метода интерполяции почвенных свойств при использовании атрибутов цифровой модели рельефа. При сильной пространственной зависимости метод ОК показывает более высокую точность интерполяции, а включение вспомогательных переменных дает лишь незначительный прирост в точности прогнозирования. Метод RK+PCR становится не рациональным при уменьшении мультиколлинеарности атрибутов рельефа (менее 10 предикторов). В этом случае рекомендуется использование множественной линейной регрессии.

Ключевые слова: картографирование, вариограмма, ординарный кригинг, регрессионный кригинг, агрохимические свойства почв.

I. A. Sahabiev, S. S. Ryazanov, T. G. Kolcova, and B. R. Grigoryan ''Selection of a Geostatistical Method to Interpolate Soil Properties of the State Crop Testing Fields using Attributes of a Digital Terrain Model,'' Eurasian Soil Science, 51 (3), 255-267 (2018). doi: 10.1134/S1064229318030122


Химия почв

Ладонин Д. В. Элементы платиновой группы в почвах и уличной пыли Юго-Восточного административного округа г. Москвы // Почвоведение. 2018. № 3. С. 274-283. doi: 10.7868/S0032180X18030024

Определено содержание пяти элементов платиновой группы (Ru, Rh, Pd, Ir и Pt) в почвах и уличной пыли Юго-Восточного административного округа г. Москвы. Содержание элементов в почве может многократно превышать кларковый уровень в литосфере, отличается высоким варьированием и ассиметричным частотным распределением. Для Rh, Pd и Pt наблюдается тесная корреляция между содержанием элементов в почвах и уличной пыли. На основе уровней содержания элементов и элементных отношений сделан вывод о том, что главным источником загрязнения почв и уличной пыли округа является автомобильный транспорт.

Ключевые слова: тяжелые металлы, элементы платиновой группы, городские почвы, уличная пыль, масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой

D. V. Ladonin ''Platinum-Group Elements in Soils and Street Dust of the Southeastern Administrative District of Moscow,'' Eurasian Soil Science, 51 (3), 268-276 (2018). doi: 10.1134/S1064229318030055

 

Лукина Н. В., Ершов В. В., Горбачева Т. Т., Орлова М. А., Исаева Л. Г., Тебенькова Д. Н. Оценка состава почвенных вод северотаежных хвойных лесов фоновых территорий индустриально развитого региона // Почвоведение. 2018. № 3. С. 284-296. doi: 10.7868/S0032180X18030036

Дана оценка состава почвенных вод хвойных лесов, формирующихся в Мурманской обл. – индустриально развитом регионе севера России. Объекты исследований представляют собой наиболее распространенные в бореальной зоне ельники кустарничково-зеленомошные и сосняки кустарничково-лишайниковые, функционирующие на Al-Fe-гумусовых подзолах (Albic Rustic Podzols). Дана оценка концентрации и выноса органического углерода, выполняющего важнейшую биогеохимическую и педогенную функцию. Показано значительное внутри- и межбиогеоценотическое варьирование состава атмосферных выпадений и почвенных вод. Вынос углерода с почвенными водами из органогенных горизонтов в древесных элементарных биогеоареалах (ЭБГА) в 2–5 раз, а из минеральных горизонтов – в 2–3 раза (иногда в 10 раз) больше, чем в межкроновых. По минеральному азоту самый нижний критический уровень (0.2 мг/л) в древесных ЭБГА, в отличие от межкроновых, как правило, превышен. Концентрация сульфатов и тяжелых металлов в водах древесных ЭБГА в 3–5 раз больше, чем межкроновых. Обнаружены и существенное межбиогеоценотическое варьирование в составе вод, обусловленное различиями в размерах древесных растений и густоте древостоя. Таким образом, достоверная характеристика биогеохимических циклов, а также оценка критических уровней компонентов в почвенных водах лесных экосистем не могут быть проведены без учета их меж- и внутрибиогеоценотического варьирования.

Ключевые слова: леса, лизиметрические воды, органический углерод, тяжелые металлы, сульфаты,пространственное варьирование, оценка критических уровней

N. V. Lukina, V. V. Ershov, T. T. Gorbacheva, M. A. Orlova, L. G. Isaeva, and D. N. Teben’kova ''Assessment of Soil Water Composition in the Northern Taiga Coniferous Forests of Background Territories in the Industrially Developed Region,'' Eurasian Soil Science, 51 (3), 277-289 (2018). doi: 10.1134/S1064229318030079


Физика почв

Иванов А. В., Браун М., Татауров В. А. Сезонная и суточная эмиссия СО2 из почв кедровых лесов южного Cихотэ-Алиня // Почвоведение. 2018. № 3. С. 297-303. doi: 10.7868/S0032180X18030048

Представлены результаты измерений дыхания буроземов типичных (Dystric Cambisols) под кедрово-широколиственными лесами южной части Приморского края, произрастающими в условиях умеренного муссонного климата. Измерения проводились на протяжении трех сезонов 2014–2016 гг. камерным методом с использованием прибора на базе инфракрасного газоанализатора. Вычислены удельные и суммарные значения потоков СО2 из почвы на четырех модельных участках. При моделировании годичных потоков использованы данные с регистраторов температуры почвы, установленных на участках. Летняя эмиссия принимала значения в диапазоне 2.25–10.97 г моль/(м2 с), а общий поток за безморозный период по участкам изменялся от 18.84 до 25.56 моль/м2. Показано, что большая часть сезонной вариации дыхания почв контролируется температурой почвы (R2 = 0.5–0.7); влажность почвы также оказывает значимое влияние на временную изменчивость интенсивности эмиссии и детерминирует ее на 10%. Суточная динамика дыхания почвы в старовозрастном (200 лет) кедровнике имеет значимую связь с температурой воздуха (R2 = 0.51). Отмечено, что пирогенная трансформация кедровых лесов в малоценные дубняки сопровождается увеличением потока СО2 из почвы.

Ключевые слова: дыхание почвы, эмиссия СО2, температура и влажность, кедровые леса, буроземы типичные (Dystric Cambisols)

A. V. Ivanov, M. Braun, and V. A. Tataurov ''Seasonal and Daily Dynamics of the CO2 Emission from Soils of Pinus koraiensis Forests in the South of the Sikhote-Alin Range,'' Eurasian Soil Science, 51 (3), 290-295 (2018). doi: 10.1134/S1064229318030043

Биология почв

Смагин А. В., Смагина М. В., Садовникова Н. Б. Биологическое потребление кислорода в почвах и подстилках // Почвоведение. 2018. № 3. С. 304-317. doi: 10.7868/S0032180X1803005X

Исследовано биологическое потребление кислорода (БПК) минеральными и органогенными горизонтами дерново-подзолистых почв лесопаркового пояса Москвы, как показателя их микробного дыхания и потенциальной биодеструкторной функции. БПК почвенных образцов оценивали с помощью портативного электрохимического газоанализатора после инкубации в закрытых флаконах в оптимальных гидротермических условиях. Предложена универсальная для минеральных и органогенных горизонтов почвы градационная шкала этого показателя с диапазоном от “очень низкого” <2 г О2/(м3ч) до “чрезвычайно высокого БПК” >140 г О2/(м3ч). Разработана физически обоснованная модель вертикального распределения БПК в почве, сочетающая диффузионный транспорт кислорода из атмосферы и его биогенное поглощение в почве по типу реакции первого порядка. Получено аналитическое решение модели в стационарном состоянии, и по нему произведена оценка почвенной диффузивности кислорода и кинетические константы поглощения О2, а также рассчитана интегральная по профилю величина суммарного БПК (0.4–1.8 г О2/(м3ч)), тождественная с теоретической точки зрения потенциальному потоку кислорода с поверхности почвы при микробном дыхании. Все параметры модели отражают рекреационную нагрузку на почвенный покров уменьшением своих значений относительно контроля.

Ключевые слова: поглощение кислорода почвами, минеральные и органогенные почвенные субстраты, биологическая активность, биодеструкция, моделирование, диффузия, кинетика, антропогенная нагрузка, рекреация

A. V. Smagin, M. V. Smagina, and N. B. Sadovnikova ''Biological Oxygen Demand in Soils and Litters,'' Eurasian Soil Science, 51 (3), 296-308 (2018). doi: 10.1134/S1064229318010143

 

Патова Е. Н., Новаковская И. В., Денева С. В. Влияние эдафических и орографических факторов на разнообразие водорослевых сообществ биологических почвенных корочек на пятнахмедальонах Полярного и Приполярного Урала // Почвоведение. 2018. № 3. С. 318-330. doi: 10.7868/S0032180X18030061

Изучено влияние эдафических и орографических факторов на формирование разнообразия водорослевых сообществ биологических почвенных корочек (БПК) в горных тундрах Полярного и Приполярного Урала. Исследования проведены на пятнах-медальонах с разным составом почвообразующих пород и степенью зарастания. Обнаружен 221 вид водорослей из шести отделов. Новыми для региона исследований являются 88 таксонов. Выявлены виды, которые являются постоянными компонентами БПК исследованных почв: Stigonema minutum, S. ocellatum, Nostoc commune, Gloeocapsopsis magma, Scytonema hofmannii, Leptolyngbya foveolarum, Pseudococcomyxa simplex, Sporotetras polydermatica, а также виды родов Cylindrocystis, Elliptochloris, Fischerella, Leptosira, Leptolyngbya, Myrmecia, Mesotaenium, Phormidium, Schizothrix. Основу альгоценозов БПК формируют космополитные цианопрокариоты и мелкоклеточные зеленые водоросли с утолщенными оболочками и мощной слизью, значительна доля азотфиксаторов. Дана характеристика физико-химических свойств первичных почв, формирующихся под корочками на пятнах-медальонах. Наиболее значимыми факторами, влияющими на видовой состав водорослей БПК, являются высотный градиент, температура, влажность почвы, а также содержание Ca, Mg, подвижных форм фосфора и общего азота.

Ключевые слова: пятнистые тундры, почвенные водоросли, физико-химические свойства первичных почв

E. N. Patova, I. V. Novakovskaya, and S. V. Deneva ''The Influence of Edaphic and Orographic Factors on
Algal Diversity in Biological Soil Crusts on Bare Spots in the Polar and Subpolar Urals,'' Eurasian Soil Science, 51 (3), 309-320 (2018). doi: 10.1134/S1064229318030109

 

Налиухин А. Н., Хамитова С. М., Авдеев Ю. М., Снетилова В. С., Суров В. В., Силуянова О. В., Белозеров Д. А. Изменение метагенома прокариотного сообщества как показатель плодородия пахотных дерново-подзолистых почв при применении удобрений // Почвоведение. 2018. № 3. С. 331-337. doi: 10.7868/S0032180X18030073

С использованием метода высокопроизводительного секвенирования гена 16S рРНК изучено влияние различных систем удобрения и известкования на изменение таксономической структуры прокариотного сообщества агродерново-подзолистой почвы (Albic Retisol (Loamic, Aric, Cutanic, Differentic, Ochric)) в стационарном полевом опыте Вологодской ГМХА. В качестве эталонного участка служила 25-летняя залежь, в которой интенсивность протекания микробиологических процессов приближается к целинным аналогам дерново-подзолистых почв. На первом этапе исследования были выявлены доминирующие филумы, доля которых была выше, чем остальных: Proteobacteria (45.3–56.2%), Actinobacteria (13.6–20.4%), Bacteroidetes (7.2–19.3%), Acidobacteria (7.1–11.5%), Verrucomicrobia (4.3–10.3%). Было выделено несколько групп микроорганизмов-индикаторов, изменяющих свое долевое участие под действием известкования, внесения удобрений и обработки почвы по сравнению с залежью. Используемый подход позволяет соотнести таксономическую структуру микробоценоза почвы с экзогенными факторами для оценки изменения структуры микробного комплекса почвы при разном использовании пашни.

Ключевые слова: полевой опыт, микробоценоз почвы, высокопроизводительное секвенирование, индикаторные показатели, таксономия, известкование, удобрение

A. N. Naliukhin, S. M. Khamitova, A. P. Glinushkin, Yu. M. Avdeev, V. S. Snetilova, Yu. V. Laktionov, V. V. Surov, O. V. Siluyanova, and D. A. Belozerov ''Changes in the Metagenome of Prokaryotic Community as an Indicator of Fertility of Arable Soddy-Podzolic Soils upon Fertilizer Application,'' Eurasian Soil Science, 51 (3), 321-326 (2018). doi: 10.1134/S1064229318030092


Деградация, восстановление и охрана почв

Баркан В. Ш., Лянгузова И. В. Изменение уровня загрязнения органического горизонта Al-Feгумусовых подзолов при уменьшении аэротехногенной нагрузки (Кольский полуостров) // Почвоведение. 2018. № 3. С. 338-346. doi: 10.7868/S0032180X18030085

Сравнительное изучение уровня загрязнения органогенного горизонта Al-Fe-гумусовых подзолов (Albic Rustic Podzol) в зоне воздействия атмосферных выбросов комбината “Североникель” (Мурманская обл.) с 20-летним интервалом выявило неоднозначную картину пространственно-временных изменений валового содержания тяжелых металлов (ТМ) в почвах в ответ на уменьшение аэротехногенной нагрузки. Вследствие большого диапазона варьирования концентраций ТМ – корреляция между содержанием ТМ в органогенном горизонте почв и расстоянием от источника загрязнения отсутствует. В ответ на девятикратное уменьшение объемов атмосферных выбросов соединений Ni произошло достоверное (в среднем 2.5-кратное) уменьшение его валового содержания в органогенном горизонте подзолов, при этом трехкратное сокращение выбросов соединений Cu оказалось недостаточным для достоверного уменьшения уровня загрязнения почв этим металлом. В 2016 г. в некоторых пунктах отбора почвенных проб содержание ТМ даже увеличилось по сравнению с более ранним сроком наблюдений. Соотношение Ni : Cu в почвенных пробах также принципиально различалось за 2 срока наблюдений: в период 1989–1994 гг. валовое содержание ТМ убывало в ряду Ni > Cu > Co, а в 2016 г. – Cu > Ni > Co соответственно, что обусловлено соотношением ежегодных объемов атмосферных выбросов соединений этих металлов. Вследствие постоянного поступления ТМ из загрязненного воздуха уровень загрязнения ТМ органогенного горизонта подзолов остается высоким или очень высоким.

Ключевые слова: тяжелые металлы, загрязнение окружающей среды, Al-Fe-гумусовый подзол, Albic Rustic Podzol, Кольский полуостров, уменьшение аэротехногенной нагрузки.

V. Sh. Barkan and I. V. Lyanguzova ''Changes in the Degree of Contamination of Organic Horizons of Al–Fe-Humus Podzols upon a Decrease in Aerotechnogenic Loads, the Kola Peninsula,'' Eurasian Soil Science, 51 (3), 327-335 (2018). doi: 10.1134/S106422931803002X

 

Ларионов Г. А., Бушуева О. Г., Горобец А. В., Добровольская Н. Г., Кирюхина З. П., Краснов С. Ф., Литвин Л. Ф., Максимова И. А., Судницын И. И. Экспериментальное исследование факторов, влияющих на эродируемость почв // Почвоведение. 2018. № 3. С. 347-356. doi: 10.7868/S0032180X18030097

Исследовано влияние различных факторов и условий подготовки монофракционных образцов пахотного горизонта выщелоченного чернозема на эродируемость и ее связь с сопротивлением почвы разрыву (СПР). Выдерживание образцов при температуре 38°C сокращает эродируемость на 2 порядка. Высушивание образцов, напротив, увеличивает их эродируемость. Показано, что в продолжение опыта эродируемость уменьшается. Установлено, что инокулирование почвы культурами дрожжей (Naganishia albida, Lipomyces tetrasporus) привело к достоверному увеличению СПР в 1.5–1.9 раза. Стерильная почва размывалась на порядок интенсивнее нестерильной – 4.9 и 0.3 г/(м2 с) соответственно. Высушивание почвы с последующим увлажнением до исходной влажности (30%) практически во всех вариантах опыта не оказывало значимого влияния на величину СПР.

Ключевые слова: эрозия почв, интенсивность смыва, межагрегатные связи, плотность почвы, сопротивление почвы разрыву, влажность почвы, культуры дрожжей (Naganishia albida, Lipomyces tetrasporus), выщелоченный чернозем (Luvic Chernozem (Pachic)).

G. A. Larionov, O. G. Bushueva, A. V. Gorobets, N. G. Dobrovolskaya, Z. P. Kiryukhina, S. F. Krasnov, L. F. Litvin, I. A. Maksimova, and I. I. Sudnitsyn ''Experimental Study of Factors Affecting Soil Erodibility,'' Eurasian Soil Science, 51 (3), 336-344 (2018). doi: 10.1134/S1064229318030067

 

Рухович Д. И., Рухович А. Д., Рухович Д. Д., Симакова М. С., Куляница А. Л., Королева П. В. Применение технологии спектральной окрестности линии почв для анализа интенсивности использования почвенного покрова в 1985–2014 гг. (на примере трех районов Тульской области) // Почвоведение. 2018. № 3. С. 357-371. doi: 10.7868/S0032180X18030103

Технология выделения спектральной окрестности линии почв (СОЛП – spectral neighbourhood soilline (SNSL)) позволяет провести количественную оценку интенсивности использования земель сельскохозяйственного назначения. Оценка проводится путем вычисления частоты встречаемости открытой поверхности почвы (ОПП). Установлено, что в период 1985–1994 гг. частота встречаемости ОПП была линейно связана с типом почвы в ряду: дерново-сильноподзолистые, дерново-среднеподзолистые, дерново-слабоподзолистые (Eutric Albic Glossic Retisols (Loamic, Aric, Cutanic, Differentic, Ochric)), светло-серые лесные (Eutric Retisols (Loamic, Aric, Cutanic, Differentic, Ochric)), серые лесные (Eutric Retisols (Loamic, Aric, Cutanic, Ochric)), темно-серые лесные (Luvic Retic Greyzemic Phaeozems (Loamic, Aric)), черноземы оподзоленные (Luvic Greyzemic Chernic Phaeozems (Loamic, Aric, Pachic)) и черноземы выщелоченные (Luvic Chernic Phaeozems (Loamic, Aric, Pachic)). Интенсивность эксплуатации наименее плодородных почв ряда и наиболее плодородных соотносились как 28 : 48%. Уже в следующее десятилетие – с 1995 по 2004 гг. – связь между типом почв и интенсивностью землепользования резко изменилась, а соотношение интенсивностей эксплуатации земель составило 14 : 43%. Фактически произошел заброс половины сельскохозяйственных земель исследуемой территории на подзолистых и серых лесных почвах. Причиной массового вывода земель из сельскохозяйственного оборота является экономическая нецелесообразность возделывания почв с меньшим естественным плодородием, чем черноземов оподзоленных в условиях экономического кризиса 1990-х годов. Пространственно-временная связь между почвенным покровом и интенсивностью эксплуатации земель выглядит как уменьшение частоты встречаемости ОПП от черноземов выщелоченных к дерново-сильноподзолистым почвам и от 1985 к 2014 г.
Ключевые слова: почвенная линия, спектральная окрестность линии почвы, интенсивность эксплуатации почв и земель, почвенные карты, данные дистанционного зондирования

D. I. Rukhovich, A. D. Rukhovich, D. D. Rukhovich, M. S. Simakova, A. L. Kulyanitsa, and P. V. Koroleva ''Application of the Spectral Neighborhood of Soil Line Technique to Analyze the Intensity of Soil Use in 1985–2014 (by the Example of Three Districts of Tula Oblast),'' Eurasian Soil Science, 51 (3), 345-358 (2018). doi: 10.1134/S1064229318030110

 

Можарова Н. В., Кулачкова С. А., Лебедь-Шарлевич Я. И. Эмиссия и поглощение парниковых газов в почвах Москвы // Почвоведение. 2018. № 3. С. 372-384. doi: 10.7868/S0032180X18030115

В городской структуре выбросов парниковых газов впервые проведены инвентаризация и районирование эмиссии и стока метана, углекислого газа из почв и техногенных поверхностных образований (ТПО) (Technosol) на техногенных, рекрементогенных и природных отложениях с учетом коэффициента глобального потепления (GWP) в условиях различной интенсивности образования названных газов, подтопляемости и запечатанности. По газогеохимическим критериям и особенностям антропогенного почвообразования выявлены основные источники эмиссии парниковых газов, их интенсивности и массовый выброс. Установлены массовые доли выбросов по секторам “отходы” и “землепользование”, выделяемым в кадастрах парниковых газов. Выявлены новые источники эмиссии газов по первому сектору, выбросы из которых на десятки процентов дополняют литературные и государственные сводки. По второму сектору выбросы в 70 раз превышают известные данные. Предложены оценочные критерии по степени проявления и химическому составу почвенно-геохимических аномалий и по емкостям барьеров. Определен сток парниковых газов из атмосферы и внутренний (скрытый сток) метана в почвах и ТПО. Показаны экологические функции почв и ТПО, вычислена доля скрытого стока метана. Бактериальное окисление метана в почвах и ТПО почти в сто раз превышает его эмиссию в атмосферу.

Ключевые слова: сток, метан, углекислый газ, кадастр выбросов парниковых газов, урбаноземы (Urbic Technosol), реплантоземы (Urbic Technosol Folic), техногенные поверхностные образования (Technosol), техногенно-рекрементогенные отложения

N. V. Mozharova, S. A. Kulachkova, and Ya. I. Lebed’-Sharlevich ''Emission and Sink of Greenhouse Gases in Soils of Moscow,'' Eurasian Soil Science, 51 (3), 359-370 (2018). doi: 10.1134/S1064229318030080

 Скачать

Генезис и география почв

Бронникова М. А., Агатова А. Р., Лебедева М. П., Непоп Р. К., Коноплянникова Ю. В., Турова И. В. Запись голоценовых изменений ландшафтов высокогорий юго-восточного Алтая в почвенно-литологической серии долины р. Богуты // Почвоведение. 2018. № 12. С. 1413-1430. doi: 10.1134/S0032180X18120031

Представлены результаты морфосубстантивного генетического исследования почвенно-литологической серии, включающей четыре погребенные почвы, в бассейне р. Богуты (юго-восточный Алтай). Сравнительный анализ погребенных и дневной почвы почвенно-литологической серии в долине притока р. Богуты позволил выделить следующие основные этапы развития ландшафтов долины: 1) 11–8 тыс. л. н. – гумидный-семигумидный, самый теплый в голоцене этап, время распространения древесной растительности, формирования текстурно-дифференцированных почв с темногумусовым горизонтом; 2) 8–7 тыс. л. н. – относительное похолодание и гумидизация, сход селя по долине, на склоне долины – формирование маломощных, по-видимому, короткоживущих, темногумусовых глееватых почв c криогенными признаками под лугово-степной растительностью; 3) около 7 тыс. лет – переработка ранее сформированных почв солифлюкционными процессами; около 7 тыс. лет и ранее 2.7 тыс. л. н. – стабилизация склонов, холодный этап лугово-степного/степного педогенеза с незначительным дефицитом увлажнения; около 2.7 тыс. л. н. – краткая аридизация и активизация эоловых процессов, последующий период альфегумусового почвообразования в тундрово/лугово-степном фитоценозе и новая смена гумидных условий аридными: сдвиг почвообразования в сторону криоаридного степного. Современный этап педогенеза соответствует наиболее суровым с начала голоцена холодным и сухим условиям почвообразования. Полученные данные хорошо согласуются с имеющимися представлениями об эволюции геосистем юго-восточного Алтая в голоцене и дополняют их.

Ключевые слова: погребенные почвы, почвенная запись изменений ландшафта, голоценовая эволюция почв и природной среды

M. A. Bronnikova, A. R. Agatova, M. P. Lebedeva, R. K. Nepop, Yu. V. Konoplianikova, and I. V. Turova ''Record of Holocene Changes in High-Mountain Landscapes of Southeastern Altai in the Soil–Sedimentary Sequence of the Boguty River Valley,'' Eurasian Soil Science, 51 (12), 1381-1396 (2018). doi: 10.1134/S1064229318120037


Химия почв

Шамрикова Е. В., Ванчикова Е. В., Соколова Т. А., Жангуров Е. В., Денева С. В., Боброва Ю. И., Кызъюрова Е. В. Возможные источники обменной кислотности в сильнокислых почвах (рН KCl < 3.3) и оценка правильности ее определения // Почвоведение. 2018. № 12. С. 1431-1445. doi: 10.1134/S0032180X18120110

В образцах органогенных и минеральных горизонтов таежных и болотных почв, имеющих сильнокислую реакцию (рНKCl < 3.3 и < 4.4), определяли обменную кислотность по Соколову методом потенциометрического титрования KCl-вытяжек до и после добавления раствора фторида натрия. В тех же вытяжках исследовали содержание ионов Al, Fe и Mn атомно-эмиссионным методом. NaF добавляли в количестве, достаточном для связывания во фторокомплексные соединения всех ионов металлов. Установлено, что в органогенных горизонтах количество ионов металлов по данным атомной эмиссии в 1.5–2 раза, а в минеральных горизонтах на 20–25% меньше, чем рассчитанное по результатам титрования. Еще большее расхождение результатов, полученных двумя разными методами, наблюдалось в отношении обменного протона. Содержание H+ по данным титрования составляет 10–12% в органогенных и 3–15% в минеральных горизонтах от количества, определенного по разности между общей обменной кислотностью и суммой ионов металлов по данным атомной эмиссии. Выявленные расхождения предложено объяснить заниженными результатами измерения обменного протона в присутствии NaF, что подтверждается кривыми потенциометрического титрования модельных растворов сильной и слабой кислот, приготовленных на основе раствора KCl. Установлено, что при титровании сильной кислоты введение в систему NaF приводит к достижению точки эквивалентности при меньшем количестве добавленного основания. Вопрос о причинах смещения точки эквивалентности при титровании сильной кислоты в присутствии NaF требует проведения специальных исследований. Оценку обменной кислотности сильнокислых почв, обусловленную ионами металлов, рекомендовано проводить атомно-эмиссионным или другим адекватным методом.
Ключевые слова: источники кислотности сильнокислых почв, контроль измерений, модельные системы, фторид-ионы

E. V. Shamrikova, E. V. Vanchikova, T. A. Sokolova, E. V. Zhangurov, S. V. Deneva, Yu. I. Bobrova, and E. V. Kyz’yurova ''Potential Sources of Exchangeable Acidity in Strongly Acid Soils (pHKCl < 3.3) and Validation of Its Determination,'' Eurasian Soil Science, 51 (12), 1397-1411 (2018). doi: 10.1134/S1064229318120116

 

Костенко И. В., Абакумов Е. В. Характеристика гуминовых кислот горно-луговых и буроземных почв Крыма с использованием метода 13С-ЯМР // Почвоведение. 2018. № 12. С. 1446-1454. doi: 10.1134/S0032180X18120067

Проведен сравнительный анализ органического вещества горных почв Крыма под основными растительными ассоциациями. Изучены показатели гумусного состояния буроземов, горно-луговых почв под естественной луговой растительностью и искусственными лесными насаждениями общепринятыми методами с определением содержания общего органического углерода, углерода гуминовых кислот и оптической плотности раствора гуминовых кислот, а также с использованием 13С-ЯМР спектроскопии. Наибольшее содержание гумуса в гор. А отмечено в буроземе темном буково-грабового леса на плато Чатыр-Даг. Луговые почвы плато Ай-Петри по содержанию гумуса значительно уступали бурозему темному и луговым почвам других крымских плато, что обусловлено интенсивным антропогенным воздействием на эти земли до 70-х гг. прошлого столетия. Наименьшая гумусированность была присуща облесенным луговым почвам Ай-Петри из-за сильной деградации произраставшего на них травянистого покрова после высадки деревьев. Изучение гуминовых веществ методом 13С-ЯМР показало, что гуминовые кислоты горных почв Крыма характеризуются повышенным содержанием водорода, что хорошо согласуется с содержанием алкильных фрагментов. В структурном молекулярном составе гуминовых кислот преобладают алифатические компоненты при слабой выраженности ароматических. При этом ароматичность несколько выше в тех случаях, когда почва формируется в луговой экосистеме и ниже в верхних горизонтах почв лесных экосистем. Степень ароматичности гуминовых кислот занимает промежуточное положение между таковыми подзолистых и черноземных почв, что характерно для почв семигумидных областей. Замещение травянистой растительности древесной в ходе естественного зарастания или искусственного облесения луговых почв привело к увеличению их кислотности, однако не оказало заметного воздействия на элементный и структурный составы гуминовых кислот.

Ключевые слова: Luvisol, горно-луговая почва, Phaeozem, гумусовые вещества

I. V. Kostenko and E. V. Abakumov ''Characterization of Humic Acids in Mountainous Meadow Soils and Burozems of the Crimea Using 13C-NMR,'' Eurasian Soil Science, 51 (12), 1411-1418 (2018). doi: 10.1134/S1064229318120062

 

Осипов А. Ф. Влияние межгодовых различий метеорологических характеристик вегетационного периода на эмиссию СО2 с поверхности почвы среднетаежного сосняка бруснично-лишайникового (Республика Коми) // Почвоведение. 2018. № 12. С. 1455-1463. doi: 10.1134/S0032180X18120080

Приведены результаты, характеризующие выделение СО2 в течение вегетационных периодов 2014– 2017 гг. с поверхности подзола иллювиально-железистого (Albic Podzols), формирующегося под производным 84-летним сосняком бруснично-лишайниковым в условиях средней тайги на европейском Северо-Востоке России (Республика Коми). Для анализа межгодовых различий метеорологических характеристик в период исследований использовали данные метеостанции “Сыктывкар”. Измерение эмиссии СО2 осуществляли инфракрасным газоанализатором Li Cor 8100. Показано, что в 2016 г. продолжительность вегетации, средняя температура воздуха, сумма эффективных (>5°С) и активных (>10°С) температур была выше среднемноголетней в 1.1–1.3 раза. Засушливые годы не отмечены. Дана оценка взаимосвязи дыхания почвы от ее температуры на глубине 10 см, корреляция которой в годы исследования изменялась от 0.79 до 0.86 (p < 0.05). Температурный коэффициент Q10 варьировал от 2.2 до 3.7, дыхание при температуре почвы 10°С – от 1.2 до 1.5 г С–СО2/(м2 сут), дыхание при температуре почвы 20°С – от 2.6 до 5.3 г С–СО2/(м2 сут), средняя за вегетацию скорость эмиссии СО2 – от 1.3 до 1.7 г С–СО2/(м2 сут). Рассчитано, что с поверхности подзола иллювиальножелезистого эмиссия углерода в форме СО2 изменялась от 246 до 389 г/м2 за сезон, с большей интенсивностью в жаркое лето 2016 г.
Ключевые слова: дыхание почвы, температурный коэффициент, температура и влажность почвы

A. F. Osipov ''Effect of Interannual Difference in Weather Conditions of the Growing Season on the СO2 Emission from the Soil Surface in the Middle-Taiga Cowberry–Lichen Pine Forest (Komi Republic),'' Eurasian Soil Science, 51 (12), 1419-1426 (2018). doi: 10.1134/S1064229318120086

 

Баркан В. Ш., Лянгузова И. В. Эколого-геохимическая оценка содержания полютантов в бугристых болотах Кольского полуострова // Почвоведение. 2018. № 12. С. 1464-1477. doi: 10.1134/S0032180X1812002X

В результате эколого-геохимического обследования бугристых болот Кольского полуострова на южной границе их существования установлено, что изменение климата за последние 60–80 лет и воздействие аэротехногенного загрязнения не сказывается на площади бугристо-топяных комплексов и глубине оттаивания торфяной толщи условно фоновых и импактных верховых болот. В зоне воздействия атмосферных выбросов комбината “Североникель” (г. Мончегорск) содержание Ni и Cu в торфяных болотных верховых почвах (Cryic Ombric Fibric Histosols) в 60–90 раз превышает уровень накопления тех же металлов в торфяной толще условно фоновых болот, при этом содержание S, Cd, Cr, Pb в сравниваемых болотных массивах достоверно не различается. В мерзлотном горизонте импактных болот содержание Ni и Cu достоверно (в ~2 раза) больше, чем в том же слое условно фоновых болот, что свидетельствует о вертикальной миграции поллютантов вниз по торфяному профилю и более глубокой техногенной трансформации криогенных массивов под воздействием атмосферных выбросов комбината. Профильное распределение поллютантов (Ni, Cu, Pb, S, Cr, Cd) в торфяной толще характеризуется своими особенностями, как для различных химических элементов, так и для импактных и условно фоновых болот.
Ключевые слова: palsa, торфяные болотные верховые почвы, Cryic Ombric Fibric Histosols, аэротехногенное загрязнение, зольный состав торфа, тяжелые металлы

V. Sh. Barkan and I. V. Lyanguzova ''Eco-Geochemical Assessment of the Content of Pollutants in Hummocky Bogs of the Kola Peninsula,'' Eurasian Soil Science, 51 (12), 1427-1439 (2018). doi: 10.1134/S1064229318120025

 

H. R. Owliaie, E. Adhami, M. Najafi Ghiri, and S. Shakeri ''Pedological Investigation of a Litho-Toposequence in a Semi-Arid Region of Southwestern Iran,'' Eurasian Soil Science, 51 (12), 1447-1462 (2018). doi: 10.1134/S1064229318130033 опубликована в английской версии журнала

 

H. H. Xie, Q. G. Wu, J. Y. Hu, L. F. Yu, P. F. Bie, H. Wang, and D. Z. Deng ''Changes in Soil Physical and Chemical Properties during the Process of Alpine Meadow Degradation along the Eastern Qinghai-Tibet Plateau,'' Eurasian Soil Science, 51 (12), 1440-1446 (2018). doi: 10.1134/S1064229318130045 опубликована в английской версии журнала

Физика почв

Смагин А. В., Садовникова Н. Б., Кириченко А. В., Егоров Ю. В., Витязев В. Г., Башина А. С. Зависимость осмотического давления и электропроводности растворов от влажности почв // Почвоведение. 2018. № 12. С. 1478-1491. doi: 10.1134/S0032180X18120122

На базе инструментальных методов центрифугирования, кондуктометрии и криоскопии исследуется осмотическое давление и электропроводность равновесного почвенного раствора как функция от влажности (массового соотношения твердой и жидкой фаз) почв разного генезиса и дисперсности. Выявлен нелинейный характер этой зависимости в виде функции с одновершинным экстремумом и дано теоретическое объяснение полученному результату, исходя из концепции конкурентных межфазных взаимодействий в почве, развивающей классические представления А.А. Роде. Поверхностные (молекулярные, ионно-электростатические) силы со стороны твердой фазы, связывающие молекулы воды, не позволяют им гидратировать ионы и растворять соли электролитов почвенного раствора в области низкой влажности, в связи с чем здесь возникает эффект приближения к нулю значений электропроводности и осмотического давления. При увеличении влажности происходит постепенный выход молекул воды из энергетического поля поверхностных сил, который сопровождается ростом их активности (химического потенциала) и способности растворять соли электролитов, в связи с чем возникает закономерный рост электропроводности и осмотического давления выделяемого из почвы равновесного раствора. Максимум изучаемых характеристик приходится на некоторое содержание влаги, условно максимальную молекулярную влагоемкость, или пограничную область, в которой поверхностные межфазные взаимодействия начинают уступать капиллярно-гравитационным силам, воздействующим на жидкую фазу почв. После чего дальнейшее увеличение количества влаги в почве понижает электропроводность и осмотическое давление равновесного раствора в связи с эффектом разбавления фиксированной массы солей-электролитов. Для количественного описания выявленной функциональной зависимости предложена эмпирическая математическая модель в виде модифицированного уравнения логнормального распределения.

Ключевые слова: почвенный раствор, твердая и жидкая фазы, межфазные взаимодействия, концентрация, активность, термодинамический потенциал, дисперсность, моделирование

A. V. Smagin, N. B. Sadovnikova, A. V. Kirichenko, Yu. V. Egorov, V. G. Vityazev, and A. S. Bashina ''Dependence of the Osmotic Pressure and Electrical Conductivity of Soil Solutions on the Soil Water Content,'' Eurasian Soil Science, 51 (12), 1460-1474 (2018). doi: 10.1134/S1064229318120128


Биология почв

Якутин М. В., Андриевский В. С., Анопченко Л. Ю. Влияние засоления почв в лесостепной зоне Западной Сибири на население панцирных клещей // Почвоведение. 2018. № 12. С. 1492-1497. doi: 10.1134/S0032180X18120134

Исследование проведено в центральной части Барабинской равнины. Показано, что уровень засоления почвы оказывает значительное влияние на панцирных клещей. Изменение населения панцирных клещей в процессе эволюции почв на участках обсохшего дна солоноватого озера в лесостепной зоне Западной Сибири проходит в несколько стадий. На стадии луговых солончаковых почв (Mollic Gleysol (Salic)) панцирные клещи образуют многовидовую группировку с относительно невысокой численностью. На стадиях средних солонцов (Gleyic Solonetz) и черноземно-луговых (Luvic Chernozem) почв видовое богатство и численность орибатид возрастают примерно в 2–3.5 раза. При этом появляются виды, чувствительные к высокой степени засоленности почвы, поэтому не выживающие в луговой почве. Установлено, что при изменении уровня засоления почвы меняется экологический статус некоторых видов: одни из них выходят на доминантные позиции, другие их теряют.

Ключевые слова: Барабинская равнина, лесостепная зона, почва, Mollic Gleysol (Salic), Gleyic Solonetz, Luvic Chernozem, эволюция, засоление, видовое богатство, панцирные клещи, численность

M. V. Yakutin, V. S. Andrievskii, and L. Yu. Anopchenko ''Influence of Soil Salinity on the Population of Oribatid Mites in the Forest-Steppe Zone of Western Siberia,'' Eurasian Soil Science, 51 (12), 1474-1479 (2018). doi: 10.1134/S106422931812013X

 

Пинчук И. П., Полянская Л. М., Кириллова Н. П., Степанов А. Л. Особенности формирования микробного сообщества дерново-подзолистой почвы в процессе вегетации ячменя (Hordeum vilgare L.) // Почвоведение. 2018. № 12. С. 1498-1505. doi: 10.1134/S0032180X18120092


Изучено формирование микробного сообщества дерново-подзолистой почвы (Albic Retisols) на корнях ячменя обыкновенного (Hordeum vulgare L.) в условиях модельного эксперимента. Морфологические характеристики корней растения (длина, площадь поверхности) получены методом сканирования; корневых волосков – микрокопированием. Численность бактерий ризосферы и ризопланы ячменя оценена методом каскадной фильтрации. Показан существенный вклад (около 30%) корневых волосков в общую площадь поверхности корневой системы ячменя. Прорастание семени сопровождалось увеличением численности бактерий ризосферы и ризопланы почти на порядок, а образование латеральных корней – уменьшением плотности клеток бактерий на поверхности корня почти в 3 раза по сравнению с начальной фазой развития корней.

Ключевые слова: ризосфера и ризоплана, корневая поверхность, корневые волоски, размеры, численность и биомасса бактерий

I. P. Pinchuk, L. M. Polyanskaya, N. P. Kirillova, and A. L. Stepanov ''Specific Features of the Microbial Community Development in Soddy-Podzolic Soil in the Course of Barley (Hordeum vulgare L.) Growing,'' Eurasian Soil Science, 51 (12), 1480-1487 (2018). doi: 10.1134/S1064229318120098


Минералогия и микроморфология почв

Maria Fernanda Alvarez and Margarita Luisa Osterrieth ''Submicroscopy of Aggregates of Phaeozems Lúvicos Luvic Phaeozems under Different Land Uses in the Southeast of the Buenos Aires Province, Argentina,'' Eurasian Soil Science, 51 (12), 1487-1496 (2018). doi: 10.1134/S106422931813001X опубликована в английской версии журнала

                                                  

Завалин А. А., Дридигер В. К., Белобров В. П., Юдин С. А. Азот в черноземах при традиционной технологии обработки и прямом посеве (обзор) // Почвоведение. 2018. № 12. С. 1506-1516. doi: 10.1134/S0032180X18120146

Рассматривается функциональная роль азота в формировании урожайности сельскохозяйственных культур при использовании традиционной технологии обработки черноземов с оборотом пласта и прямого посева (нулевая обработка или No-Till). В течение многолетних научных экспериментальных исследований технологии прямого посева (ПП) на примере черноземов накоплен большой опыт, который нашел практическое и эффективное применение. Показано, что влияние азота как важнейшего элемента в составе гумусовых веществ, определяет плодородие черноземов и зависит от вариабельности факторов среды, вносимых форм и доз удобрений, севооборота и способа обработки. В Ставропольском НИИСХ и ряде хозяйств Ставропольского края в течение 4–10 лет применяется система прямого посева. Данные по урожайности зерновых культур и применению удобрений показали важность формирования при ПП на поверхности обыкновенных и южных черноземов мульчирующего слоя растительных остатков, что приводит к постепенному накоплению азота, защищает почвы от эрозии, способствует увеличению количества и массы дождевых червей. Отмечено, что роль азота при использовании прямого посева в черноземах России обусловлена его мобильностью и способностью к быстрой трансформации, что определяет актуальность дальнейшего изучения данной проблемы в комплексных научно-производственных опытах. Остается вопрос о связи потоков азота с агрофизическими свойствами (агрегатным составом) на макро- и микроуровне и в совокупности с органическим веществом различных подтипов черноземов при рассмотренных технологиях, причем роль ПП в последние годы возрастает в качестве позитивного фактора сохранения и восстановления плодородия почв.

Ключевые слова: нулевая обработка, иммобилизация, минерализация, севооборот, минеральные
азотные удобрения, органическое вещество

A. A. Zavalin, V. K. Dridiger, V. P. Belobrov, and S. A. Yudin ''Nitrogen in Chernozems under Traditional and Direct Seeding Cropping Systems: A Review,'' Eurasian Soil Science, 51 (12), 1507-1514 (2018). doi: 10.1134/S1064229318120141


Эрозия почв

Гусаров А. В., Шарифуллин А. Г., Голосов В. Н. Современный тренд эрозии пахотных черноземов обыкновенных на Приволжской возвышенности (Саратовская область) // Почвоведение. 2018. № 12. С. 1517-1538. doi: 10.1134/S0032180X18120043

Изложены результаты оценки современного тренда изменений темпов смыва черноземов обыкновенных в Саратовской области. Детальные исследования проведены на малом водосборе в бассейне р. Большой Колышлей (бассейн р. Медведица) с использованием радиоцезиевого и почвенно-морфологического методов. Дополнительно привлечены данные многолетних гидрометеорологических наблюдений в регионе и опубликованные результаты наблюдений за стоком воды и смывом почвы на стоковых площадках НИИ сельского хозяйства Юго-Востока, результаты анализов гранулометрического и минерального составов стратоземов, сформированных в днище долины водосбора. Количественная оценка темпов аккумуляции в днище долины за два временных интервала (1963–1986 и 1986–2017 гг.), выполненная на основе датировки отложений с использованием в качестве хрономаркера изотопа 137Cs, свидетельствует об их уменьшении, как минимум, в 4–6 раз после 1986 г., что указывает на пропорциональное сокращение темпов смыва на распахиваемых склонах водосбора. Анализ временной изменчивости стока взвешенных наносов рек региона (Медведица и Хопер) за период с 1940 г. по настоящее время позволяет прийти к аналогичному выводу в масштабе Приволжской возвышенности в пределах Саратовской области. Основной причиной снижения темпов смыва черноземов обыкновенных предполагается уменьшение стока воды со склонов в период весеннего снеготаяния, обусловленное сокращением глубины промерзания почв, произошедшим на фоне роста температур воздуха в зимнее и весеннее время. Указанное уменьшение темпов смыва в период снеготаяния не компенсировалось региональным ростом ливневого смыва в связи с некоторым увеличением интенсивности стокоформирующих дождей. При этом в той части Приволжской возвышенности в Саратовской области, где расположен исследованный водосбор, напротив, в последние десятилетия произошло уменьшение частоты выпадения ливней со слоем свыше 30 мм. Дополнительной причиной сокращения суммарных эрозионных потерь почв в региональном масштабе явилось уменьшение площадей обрабатываемых земель с конца 1980-х гг. из-за забрасывания наиболее крутосклонных участков пашни. В границах самого водосбора заметно увеличилась доля многолетних трав в севооборотах, что также привело к снижению здесь темпов эрозионной деградации чернозема обыкновенного.

Ключевые слова: чернозем обыкновенный (Haplic Chernozem (Pachic)), стратозем (Fluvisols), эрозия, наносы, цезий-137, радиоизотопный метод, талый сток, балка, малый водосбор, изменение климата, изменение землепользования, степь

A. V. Gusarov, A. G. Sharifullin, and V. N. Golosov ''Contemporary Trend in Erosion of Arable Ordinary Chernozems (Haplic Chernozems (Pachic)) within the Volga Upland (Saratov Oblast, Russia),'' Eurasian Soil Science, 51 (12), 1514-1533 (2018). doi: 10.1134/S1064229318120049

 

C. Ji, X. Li, Y. Jia, and L. Wang ''Dynamic Assessment of Soil Water Erosion in the Three-North Shelter Forest Region of China from 1980 to 2015,'' Eurasian Soil Science, 51 (12), 1533-1546 (2018). doi: 10.1134/S1064229318120050 опубликована в английской версии журнала

    Скачать