Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

№ 5 (2024)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

ГЕНЕЗИС И ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ

Криогенные признаки в микростроении луговых подбелов Среднеамурской низменности

Гынинова А.Б., Герасимова М.И., Лебедева М.П.

Аннотация

Луговые подбелы (темногумусовые подбелы глееватые и глеевые в классификации почв России) на западе своего ареала испытывают глубокое и длительное промерзание, проявляющееся в криогенных деформациях горизонтов и в их микростроении. Микропризнаки почв на многолетнемерзлых породах хорошо известны, и задачей данного исследования было их выявление в трех профилях луговых подбелов, учитывая особенности их криологического режима и увлажнения. В отличие от северных мерзлотных почв, луговые подбелы имеют темногумусовые горизонты со слабовыраженными криогенными признаками; в элювиальных горизонтах таковыми являются плитчатые микроструктуры и многочисленные гумусово-железистые нодули разных размеров. В текстурных горизонтах формируются своеобразные микроструктуры из округлых или эллипсовидных агрегатов с гумусово-железистыми нодулями в центре и агрегатов–ооидов: округлых с железистой пропиткой в центре и оптически ориентированными глинами по периферии. Типичные микропризнаки глея в нижних глинистых горизонтах сочетаются с глинистыми кутанами иллювиирования, частично деформированными. В отличие от мерзлотных почв, перераспределение микромассы и скелета почти не выражено, как и кольцевая ориентация зерен скелета.

Почвоведение. 2024;(5):655-664
pages 655-664 views

Почвы тундры и предтундровых лиственничных редколесий острова Тит-Ары (дельта реки Лена): генезис, свойства, закономерности распространения

Оконешникова М.В., Лесовая С.Н., Иванова A.З., Десяткин Р.В.

Аннотация

Изучены физико-химические свойства и специфика профильного распределения минеральных фаз в мерзлотных почвах тундры и предтундрового редколесья острова Тит-Ары – уникального комплекса, расположенного в устьевой части р. Лены, Республика Саха (Якутия). Несмотря на небольшой размер острова, в условиях близкого залегания мерзлоты, происходит реализация нескольких направлений почвообразования. Почвы представлены глеевыми (участки предтундрового редколесья на пологих склонах увалов и тундры), криогенными (широкие вершины увалов), альфегумусовыми (крутые склоны увалов) и аллювиальными (надпойменная терраса). Неоднородность литолого-геоморфологических условий, а именно, положение в мезорельефе и гранулометрический состав отложений, определяют дренированность территории и, как следствие, проявление оглеения в профиле. Минеральная ассоциация в исследованных почвах одинакова и характеризуется присутствием двух доминирующих компонентов: хлорита и слюд. Процессы современного почвообразования обусловливают появление смектитовой фазы в альфегумусовом профиле и наличие лепидокрокита на криогенном барьере.

Почвоведение. 2024;(5):665-676
pages 665-676 views

Карты потенциала секвестрации почвенного углерода в пахотных почвах России

Романенков В.А., Мешалкина Ю.Л., Горбачева А.Ю., Кренке А.Н., Петров И.К., Голозубов О.М., Рухович Д.И.

Аннотация

Одним из способов противодействия глобальному изменению климата может быть внедрение систем земледелия, при которых сельскохозяйственные почвы смогут в значительной степени накапливать углерод. Целью работы было создание серии карт, в которых оценивался потенциал секвестрации органического углерода пахотными почвами России в верхнем 30-сантиметровом слое. В качестве исходных использованы данные из глобальных и национальных баз данных. Карты были созданы в рамках проекта ФАО по составлению Глобальной карты секвестрации почвенного углерода (GSOCseq). Карты составлены по унифицированной методологии, использующей модель RothC для прогноза скорости секвестрации углерода в период 2020–2040 гг. при сценарии неизменного хозяйствования, а также для трех сценариев устойчивого управления почвенными ресурсами при различном приросте поступления органического вещества (+5, +10 и +20%) вследствие применения углеродосберегающих практик. При сохранении существующей практики землепользования в течение 20 лет суммарно потенциальную скорость секвестрации пахотными почвами РФ в слое 0–30 см можно оценить как 8.5 Мт/год, при применении углеродосберегающих практик – до 25.5 Мт/год. Показано, что значения скорости секвестрации углерода пахотными почвами для каждой зоны почвенно-экологического районирования (за исключением зоны светло-каштановых и бурых почв полупустыни, где она практически не отличается от нуля) и в национальном масштабе положительны. Наибольший потенциал секвестрации имеют следующие регионы: Алтайский край, Омская область, Новосибирская область, Красноярский край. В ряде субъектов Российской Федерации: Краснодарский край, Республика Крым, Ростовская область, Приморский край, Республика Адыгея и Калининградская область должны быть приняты меры по внедрению практики устойчивого управления почвенными ресурсами.

Почвоведение. 2024;(5):677-692
pages 677-692 views

Морфогенетические особенности почв побережья полуострова Святой Нос (Восточное Прибайкалье)

Балсанова Л.Д., Найданов Б.Б., Балсанов А.В.

Аннотация

Изучены почвы западного побережья Чивыркуйского и Баргузинского заливов на полуострове Святой Нос – крупнейшего полуострова на озере Байкал Республики Бурятии. Приведена морфогенетическая характеристика почв на основных типах побережий полуострова: низких абразионных с отчлененными лагунами, низких абразионных, аккумулятивных и ингресионных. Важным фактором формирования почв служат различия пород, слагающих побережья заливов. Показано, что генезис почв определяется близостью к озеру и высотным расположением, что обусловливает различие в их строении и свойствах. Благодаря высоким гористым побережьям, часто скальным с отвесными склонами, почвы не подвержены прямому воздействию и затапливанию озерной водой. Развитие почв вне пойменного режима характерно и для наиболее близко расположенных к уровню озера почв – дерново-подзолов, занимающих низкие аккумулятивные типы берегов. Изученные почвы характеризуются различным гранулометрическим составом: от рыхлопесчаного до легкоглинистого. Схожими свойствами почв являются кислая и слабокислая реакция среды, регрессивно-аккумулятивный характер распределения содержания гумуса, дифференциация валовых оксидов по профилю. Диагностированы признаки оподзоленности в альфегумусовых почах и оглинивания в буроземах, обусловленные достаточным увлажнением побережий и отепляющим влиянием водной массы озера. Результаты исследований могут быть использованы при ландшафтном планировании в территориальной организации и мониторинговых работах в зонах рекреации.

Почвоведение. 2024;(5):693-706
pages 693-706 views

Почвы остепненных участков в подзоне притундровых редколесий правобережья низовьев реки Колымы

Федоров-Давыдов Д.Г., Давыдов С.П., Губин С.В., Давыдова А.И., Занина О.Г., Щелчкова М.В., Боескоров Г.Г.

Аннотация

В низовье р. Колымы (северо-восток Сибири) среди притундровых лиственничных редколесий на крутых южных склонах встречаются небольшие участки степей (степоиды). В зависимости от почвообразующей породы степоиды разделяются на петрофитные (на элюво-делювии скальных пород) и термофитные (на крупнопылеватых суглинках едомной свиты (ледового комплекса)). Под степоидами развиваются ксероморфные, глубокопротаивающие почвы с разнообразными гумусово-аккумулятивными горизонтами, высоким содержанием корней, порошистой структурой и повышенным содержанием водоустойчивых микроагрегатов. Почвы степоидов, особенно термофитных, зоотурбированы. От почв окружающих ландшафтов притундровых редколесий они отличаются пониженной актуальной и потенциальной кислотностью; более высоким содержанием обменных оснований, легкорастворимых солей, карбонатов и органического азота; более узким отношением концентрации оксалаторастворимого железа от дитиониторастворимого. Среди микроаккумуляций органического вещества в почвах степоидов широко представлены темные муллеподобные формы гумуса на поверхности минеральных зерен. Черты криоксероземного почвообразования лучше проявляются в петрофитных степоидах. Почвы термофитных степоидов, несмотря на черты сходства со степными криоаридными разностями, отличаются от них отсутствием карбонатного и криогумусового горизонтов, а также сравнительно высокой кислотностью. В пределах петрофитных степоидов выделяются серогумусовые литоземы натечно-карбонатные и серогумусовые или перегнойно-темногумусовые натечно-карбонатные почвы; а в пределах термофитных – серогумусовые или перегнойно-темногумусовые поверхностно-турбированные (зоотурбированные) почвы.

Почвоведение. 2024;(5):707-727
pages 707-727 views

ФИЗИКА ПОЧВ

Влияние сплошной рубки на эмиссию СО2 с поверхности подзолистой почвы среднетаежного хвойно-лиственного насаждения (Республика Коми)

Осипов А.Ф., Старцев В.В., Дымов А.А.

Аннотация

Воздействие промышленных рубок на углеродный цикл бореальных лесов в настоящее время освещено недостаточно, что требует получения экспериментальных данных о потоках углерода, в частности дыхании почвы, на вырубках для определения влияния хозяйственной деятельности на круговорот углерода. Цель работы – оценить влияние сплошной рубки на эмиссию СО2 с поверхности почвы хвойно-лиственного насаждения на типичной подзолистой почве (Albic Retisol). Работа выполнена в течение бесснежных периодов с мая по октябрь 2020–2022 гг. в хвойно-лиственном насаждении и его вырубке, проведенной зимой 2020 г. Приведена краткая характеристика погодных условий в годы исследований и динамика температуры почвы на глубине 10 см. Для анализируемых объектов установлена положительная, статистически значимая взаимосвязь между дыханием почвы и ее температурой на глубине 10 см (R2 = 0.17–0.75; p < 0.001). Корреляция с влажностью почвы как положительная, так и отрицательная, статистически незначима, за исключением данных, полученных в 2022 г. в ненарушенном фоновом насаждении. В течение бесснежного периода высокие значения потока СО2 3.90–5.62 г С/(м2 сут) в ненарушенных лесах и 2.3–2.5 г С/(м2 сут) на вырубках наблюдались в июле–августе. В 2021 г. пик выделения смещался на июнь. Сплошная рубка оказывает отрицательное влияние на дыхание типичной подзолистой почвы, уменьшая его в 1.2–1.9 раза в условиях средней тайги Республики Коми. Во время летних месяцев с поверхности почвы выделяется 55–66% от эмиссии C–CО2 в течение бесснежного периода, а вклад вегетационного периода май–сентябрь составляет 84–88%. Полученные данные послужат для определения роли промышленных рубок в углеродном цикле таежных лесов.

Почвоведение. 2024;(5):728-737
pages 728-737 views

ЭРОЗИЯ ПОЧВ

Пространственно-временные изменения эрозионно-аккумулятивных процессов на малом водосборе в северной части Среднерусской возвышенности

Голосов В.Н., Шамшурина Е.Н., Колос Г.И., Петелько А.И., Жидкин А.П.

Аннотация

Проведены комплексные исследования эрозии почв на водосборе площадью 42 га (близ с. Ломовец Орловской области) в зоне серых лесных почв, у которых противоэрозионная устойчивость существенно ниже, чем у черноземов. Анализ архивных и исторических картографических материалов показал, что продолжительность распашки водосбора составляет 200 ± 10 лет. На основе использования полевых методов: почвенно-морфологического, радиоцезиевого, метода измерения водороин, детальной съемки с помощью БПЛА – и расчетов по эрозионной модели WaTEM/SEDEM определены темпы смыва и аккумуляции почв за весь период распашки без учета/с учетом самовосстановления почв: за последние 50 ± 25 лет, за постчернобыльский период с 1986 по 2022 гг., за единичное эрозионное событие, произошедшее 31 мая 2022 г., а также оценено пространственное распределение участков смыва/намыва почв. Полученные оценки свидетельствуют о флуктуациях темпов эрозионно-аккумулятивных процессов за прошедшие 200 лет, которые обусловлены преимущественно условиями формирования талого стока, повторяемостью и распределением внутри теплого времени года стокоформирующих ливней, набором высеваемых сельскохозяйственных культур, периодичностью и способами обработки почвы, изменением границ полей. Среднемноголетние оценки эрозии почв за агрикультурный период выше аналогичных за постчернобыльский период, так как в последние 30 лет темпы эрозии почв снизились. Оценки потерь почвы с использованием модели WaTEM/SEDEM в целом сопоставимы с результатами определения потерь почв на основе почвенно-морфологического метода при условии учета перераспределения наносов до нижних границ пашни. Пространственная структура единичного эрозионного события оказалась в значительной степени близка пространственной структуре расположения ареалов смытых и намытых почв, сформировавшихся за весь агрикультурный период.

Почвоведение. 2024;(5):738-755
pages 738-755 views

ДЕГРАДАЦИЯ, ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ

Влияние температуры горения и состава органогенных горизонтов почв на содержание ПАУ (результаты лабораторного эксперимента)

Горбач Н.М., Яковлева Е.В., Дымов А.А.

Аннотация

Исследовано изменение содержания и состава полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в органогенных горизонтах почв бореальной зоны в результате сгорания в условиях дефицита кислорода. Рассмотрены органогенные горизонты почв верхового (олиготрофного) болота и двух типов древостоев (сосняк лишайниковый и ельник зеленомошный). Выявлено, что условия горения, состав сжигаемого органического материала и его воспламеняемость в значительной степени влияют на содержание и состав ПАУ. Формирование полиаренов в большей мере происходит при температуре в 300°C. По сравнению с исходными образцами их содержание увеличивается от 2.7 до 9.7 раз. Относительно пикового содержания ПАУ в образцах 300°C, при 500°C установлено его уменьшение от 5.8 до 33.0 раз. Вероятно, резкое сокращение содержания ПАУ происходит из-за разложения веществ до более простых. Полученное в рамках эксперимента отношение низкомолекулярных полиаренов к высокомолекулярным больше единицы способно служить индикатором пирогенного происхождения ПАУ.

Почвоведение. 2024;(5):756-769
pages 756-769 views

Оценка экотоксичности частиц серебра разного размера по биологическим показателям чернозема

Цепина Н.И., Колесников С.И., Минникова Т.В., Русева А.С., Труфанов Д.А., Казеев К.Ш.

Аннотация

Оценивали экотоксичность частиц Ag разного размера по микробиологическим, биохимическим и фитотоксическим показателям верхнего слоя (0–20 см) чернозема обыкновенного (Haplic Chernozem) в лабораторном модельном эксперименте. Исследовали влияние нано- (10 и 100 нм) и микрочастиц (1000 нм) Ag в концентрациях 1, 10 и 100 мг/кг на биологические показатели чернозема обыкновенного через 30 сут после загрязнения: активность каталазы, дегидрогеназ, ферриредуктазы, уреазы, пероксидазы, полифенолоксидазы, инвертазы, фосфатазы, общую численность бактерий, обилие бактерий рода Azotobacter, количество проросших семян и длину корней редиса. Установлено, что экотоксичность частиц Ag зависит от их размера: в большинстве случаев частицы Ag размером 10 нм оказывали более сильное экотоксическое влияние на биологические показатели, чем частицы размером 100 и 1000 нм. Существенных различий в экотоксичности частиц Ag размером 100 и 1000 нм выявлено не было. Разница в воздействии частиц Ag различного размера усиливалась с увеличением концентрации Ag в почве: чем больше концентрация Ag в почве (от 1 до 100 мг/кг), тем более выражено отличие в экотоксичности между частицами Ag 10 нм и частицами 100 и 1000 нм. Более чувствительны к загрязнению наночастицами Ag фитотоксические показатели при всех исследованных концентрациях (1, 10 и 100 мг/кг); общая численность бактерий, активность инвертазы и фосфатазы – при 10 и 100 мг/кг; обилие бактерий рода Azotobacter и активность дегидрогеназ – при 100 мг/кг. Эти показатели целесообразно использовать при биодиагностике экотоксичности наночастиц Ag.

Почвоведение. 2024;(5):770-780
pages 770-780 views