Рассматриваются методологические подходы формирования единой Национальной системы мониторинга и учета баланса углерода и выбросов парниковых газов, а также предназначение, типизация, требования к пространственному размещению “карбоновых” полигонов, оценка поглощающей способности углерода лесами и сельскохозяйственными экосистемами Российской Федерации, стандартная методика, рекомендованная международным сообществом для оценки запасов углерода в почвах, которая должна применяться в РФ для обеспечения сопоставимости результатов учета парниковых газов между странами, определение поглощающей способности углерода природными экосистемами и почвами. Показан потенциал поглощения углерода сельскохозяйственными почвами. Приведен перечень показателей оценки почвенного углерода по методике Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories) (уровни 2 и 3). С учетом проведенного анализа результатов международной практики, а также на основе теоретического и прикладного опыта отечественной науки разработаны первоочередные меры, направленные на создание и реализацию национальной стратегии использования наземных экосистем в целях регулирования парниковых газов для смягчения изменений климата.

Бесплатно

Методология и категории исследования депозитарных, биогеоценотических, экологических и сервисных функций почв

Иванов А.Л.

Статья научная

Рассматривается методология, структура и основные категории фундаментальных исследований программы Президиума РАН по приоритетному направлению “Депозитарные функции, технологии индикации состояния и рисков деградации почв России в системе ландшафтного планирования и рационального природопользования”. Проведение исследований предусмотрено по пяти проектам: цифровая дистанционная инвентаризация и мониторинг пахотных почв; трансформация, эволюция и деградация почв в условиях агрогенеза и глобальных изменений климата; депозитарные и экологические функции почв в агроландшафтах; оптимизация использования почвенных ресурсов; анализ показателя почвенного микробиома в процессах связанных с почвообразованием, трансформацией органического вещества и тонкой регуляцией вегетационного процесса. Теоретической основой программы являются созданные ранее типология и система агроэкологической оценки земель, методология и проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия, теория создания и функционирования растительно-микробных ассоциаций, методика таксономической идентификации структуры более 100 почвенных микробиомов, развитие теории об экологических функциях почв. Методология программы отличается от предыдущих подходов тем, что исследование функций (групп функций) почв проводится на основе статического и динамического описания процессов энергомассообмена, на глобальном биосферном уровнях, с оценкой оказания услуг почвы предоставляемых социуму. Разработана блок-схема научных исследований и методы. На депозитарном уровне применяются эмпирический анализ, физическое моделирование, имитация пространства состояний и т.д. Биоценотические функции описываются на основе изучения циклов трансформации, мониторинга, метагеномной индикации, зондирования, цифровой инвентаризации и других современных технологий. Выделены объекты, категории, основные тренды трансформации, эволюции и деградации почв; приемы адаптации, управления и регулирования; главные ожидаемые научные и прикладные результаты комплексного исследования.

Бесплатно

Методология микробиологических исследований почвы в рамках проекта “Микробиом России”

Чернов Т.И., Холодов В.А., Когут Б.М., Иванов А.Л.

Статья научная

Рассматриваются методологические направления развития отечественной почвенной биологии при изучении микробиома почв. Приоритетными являются междисциплинарные исследования растительно-микробных взаимодействий, роли микробиома в формировании почвенного плодородия и круговороте углерода. Для наиболее полного раскрытия экологических и сервисных функций почвенного микробиома предлагается сочетать методы метагеномики (для оценки филогенетического разнообразия микроорганизмов), анализа биомаркеров (для определения функционального разнообразия) и измерения ферментативной активности (для оценки актуальной функциональности почв). Исследование связи структурной иерархии почв (от агрегатов и микролокусов до почвенных ареалов) с уровнями организации микробных сообществ (от непосредственно микробных популяций до биогеографических закономерностей) позволит лучше понять пространственное распределение и общие основы взаимодействия системы почва-микроорганизмы. Помимо пространственной организации предлагается изучать динамику почвенных микробиомов на разных временных отрезках: краткосрочные изменения (на полевых мониторинговых площадках), трансформация в процессе почвообразования (на “хронорядах” почв разного возраста) и в геологическом масштабе времени (на примерах погребенных почв). Рассматривается важность изучения разнообразия почвенных микроорганизмов как источника супрессирующей активности почв, крупнейшего депозитария генетической информации, важного агента эмиссии и фиксации атмосферного углерода. Сравнительный анализ микробного разнообразия целинных и нарушенных почв и оценка различных внешних воздействий на почвенный микробиом представляются необходимыми для сохранения биоразнообразия почв как ценного экологического и биотехнологического ресурса.

Бесплатно

Методология оценки ресурсного потенциала земель России для сельскохозяйственного производства (на примере хмеля)

Иванов А.Л., Савин И.Ю., Егоров А.В.

Статья научная

Для развития прикладных аспектов Единого государственного реестра почвенных ресурсов России применялась оригинальная методология анализа пригодности земель с использованием ГИС базы данных с пространственным разрешением 2500 га. Оценочные модели строились в методологии оценки земель ФАО. Объектом анализа служила культура хмеля, отличающаяся специфичными избирательными агроэкологическими требованиями. Показана высокая прикладная адекватность применяемой методологии. Установлено, что земли, оптимальные по всем параметрам для возделывания хмеля, занимают в России около 0,01% территории. Наибольшие ограничения связаны с почвенными и климатическими условиями. Наименьшие затраты для возделывания хмеля необходимы на территории европейской части России, юге Западной Сибири и на равнинных формах рельефа на Дальнем Востоке. Наибольшие вложения потребуются при возделывании хмеля в горных районах Урала, Алтая, в горах Восточной Сибири и Дальнего Востока.

Бесплатно

Миграционно-мицелярные черноземы Курской области в климатических и биосферных циклах

Базыкина Г.С., Овечкин С.В.

Статья научная

В течение различных климатических циклов, особенно продолжительных, происходят изменения в биосфере, в том числе в растительном и почвенном покрове. Потепление холодных и увеличение увлажненности теплых полугодий, начавшиеся в 70-х годах прошлого столетия, привели к заселению некосимой целинной степи древесно-кустарниковой растительностью и усилению олуговения травяного покрова косимой степи. Наблюдается изменение режима влажности черноземов, увеличение их влажности, более частое сквозное промачивание трехметровой почвенной толщи, а также изменение их карбонатного профиля и диагностических признаков.

Бесплатно

Микроагрегатный анализ почв методом лазерной дифракции: особенности пробоподготовки и интерпретации результатов

Юдина А.В., Милановский Е.Ю.

Статья научная

На примере гумусовых горизонтов почв (агродерново-подзолистой, Московская область; серой, Тульские засеки; чернозема миграционно-мицеллярного мощного, Курская область; ферраллитной, о. Норфорлк) показаны возможности метода лазерной дифракции в оценке микроструктурного состояния почвы. Рассмотрены различные способы пробоподготовки почв к микроагрегатному анализу: кипячение, взбалтывание (80 мин-1) разбавленных водных суспензий, интенсивное встряхивание (2500 мин-1) водных суспензий, перемешивание суспензий стеклянной палочкой. Дана оценка предварительному насыщению дистиллированной водой образцов почв перед проведением этапа пробоподготовки. Сделана оценка возможности применения показателей микрооструктуренности почв, разработанных на основе седиментационных методов. Показана невозможность применения коэффициента дисперсности по Качинскому к результатам, полученным методом лазерной дифракции. Интенсивное встряхивание (2500 мин-1) водных суспензий в течение 10 мин рекомендуется в качестве стандартного метода пробоподготовки почв к микроагрегатному анализу методом лазерной дифракции. Такой способ не приводит к модификации свойств твердой фазы и обеспечивает стабильность результатов. Результаты микроагрегатного анализа методом лазерной дифракции, представленные непрерывным распределением частиц по размерам, обладают высокой информативностью. Сочетание различных способов пробоподготовки в совокупности с высокой точностью метода позволяют выявить специфичные особенности микроструктурной организации почв.

Бесплатно

Микробиологические индикаторы раннеголоценовой притеррасной почвы долины реки Мзымта черноморского побережья Кавказа

Рогожина Е.В., Моисеева Е.В., Худокормов А.А., Захарихина Л.В.

Статья научная

На примере изучения раннеголоценовой палеоаллювиальной почвы (стоянка древнего человека в гроте Ахцу, надпойменная терраса среднего течения реки Мзымта Сочинского Причерноморья) показана эффективность применения комплекса микробиологических методов, раскрывающих условия формирования древнего палеообьекта и генезис геоморфологии речной долины. Исследование морфологии и мезоморфологии палеопочвы позволило сделать предположение о возможном ее формировании в условиях существенно более гидроморфных в сравнении с современными. Вероятно, ранее, в начале голоцена, данный участок являлся не террасой, а притеррасной переувлажненной частью поймы реки. Микробиологические характеристики подтвердили данное предположение. Из выделенной почвенной ДНК прокариотных микроорганизмов (бактерий и архей) методом ДНК-метабаркодинга идентифицирован состав микробного сообщества. Это представители доминантного в составе микробиома (более 1% от общей ДНК) филума Planctomycetes классов Phycisphaerae и Planctomycetia и цианобактерии класса Chloroplast порядков Streptophyta, Stramenopiles и Pseudanabaenale. Микробиологическими индикаторами переувлажненных условий формирования палеопочв в раннеголоценовом периоде являлся вид архей (0.5% от общей ДНК) филума Euryarchaeota; класса Thermoplasmata; семейства Methanomassiliicoccaceae, способный к метаногенезу. В микробном комплексе современной фоновой почвы данный вид не обнаружен. Выявленные в составе прокариотного сообщества палеопочв индикаторные микроорганизмы могут потенциально обладать полезными прикладными свойствами. Отмечено отсутствие культивируемых форм аэробных и анаэробных целлюлозолитиков, что обусловлено, возможно, отсутствием субстрата (клетчатки).

Бесплатно

Микробиологические показатели динамики почвенного углерода

Семенов М.В.

Статья научная

Микроорганизмы играют ключевую роль в динамике содержания и запасов почвенного органического вещества (ПОВ), перераспределяя углерод (С) на рост микробной биомассы, дыхание, синтез полимерных соединений, а также внутриклеточные и внеклеточные ферментативные процессы. В данной работе представлен обзор микробиологических показателей, используемых для изучения разложения, трансформации и стабилизации почвенного органического вещества, а также в моделировании динамики почвенного С. Рассматриваются такие микробиологические параметры цикла С, как углерод микробной биомассы (Cмик), ферментативная активность почвы, углерод микробной некромассы, эффективность использования углерода (CUE), базальное дыхание и структура микробного сообщества. Обсуждаются методы определения этих показателей, их интерпретация и примеры применения в математических моделях. Учитывая, что микробная некромасса составляет значительную часть ПОВ, а CUE является ключевым параметром баланса между минерализацией и стабилизацией С, интеграция микробиологических данных в прогностические модели может существенно повысить их точность. Для изучения механизмов микробной трансформации и стабилизации ПОВ необходимо количественное определение микробиологических показателей цикла С в различных почвенно-экологических условиях.

Бесплатно

Микроморфологическая диагностика устойчивости черноземов при орошении

Турсина Т.В.

Статья научная

Методами микроморфологии изучены длительно орошаемые черноземы. Основными показателями устойчивости черноземов к длительному орошению (30-50 лет) были такие показатели, как пористость, количество микроагрегатов, биогенность, микроформы гумуса, наличие или образование оптически ориентированной глины. Разный ионный состав оросительных вод вызывал различную антропогенную эволюцию черноземов.

Бесплатно

Микроморфологическая оценка характеристик богарных почв каштаново- солонцового комплекса Ставрополья

Куст П.Г.

Статья научная

Полигенетичность и полиморфность почв каштаново-солонцовых комплексов определяют трудность их полевой диагностики и последующих генетических интерпретаций. В качестве дополнительных диагностических характеристик использовали микроморфологические показатели, уточняющие генетические интерпретации для почв каштаново-солонцового комплекса (солонец каштановый, каштановая солонцеватая почва, каштановая почва, лугово-каштановая почва), используемых в сельском хозяйстве (богарное земледелие) на территории Апанасенковского района Ставропольского края. Показана корреляция и уточняющая роль данных микроморфологического анализа для результатов макроморфологической диагностики и данных таких физико-химических показателей почв комплекса как: гранулометрический состав, содержание органического вещества, плотность, состав обменных катионов. В результате выявлено, что соответствие между результатами микроморфологической диагностики и макроморфологическим описанием наиболее полно для профиля каштановой почвы; для лугово-каштановой почвы и почв солонцовых разностей микроморфологическое исследование дополняет набор диагностированных новообразований, например, многослойных кутан с различным генезисом слоев, признаков гидроморфизма и др.

Бесплатно

Микроморфологическое строение почв полупустынных солонцовых комплексов прикаспийской низменности под растительными сообществами с участием Kochia prostrata

Плотникова О.О., Лебедева М.П., Варламов Е.Б., Нухимовская Ю.Д., Шуйская Е.В.

Статья научная

Целью исследования являлось изучение взаимосвязи химических и микроморфологических свойств почв на естественных пастбищах северо-западной части Прикаспийской низменности с произрастанием на них Kochia prostrata (прутняк простертый). Было заложено 4 почвенных полуямы (почвы - солонцы светлые и каштановая солонцеватая) с учетом максимальной глубины проникновения основной массы корней изучаемого растения. K. prostrata - очень пластичный кормовой вид, который способен произрастать на почвах с широким набором морфологических свойств, разным содержанием солей и их химическим составом. Выявлено, что на фоне практически одинакового содержания гумуса и высокого содержания обменного магния микроморфологические признаки отражают разную степень проявления элементарных почвообразовательных процессов - гумусово-аккумулятивного, выщелачивания легкорастворимых солей, гипсонакопления, окарбоначивания, осолонцевания. Несмотря на различное содержание обменного натрия, во всех почвах присутствуют свежие глинистые или гумусово-глинистые кутаны иллювиирования, свидетельствующие о проявлении современного элювиально-иллювиального перераспределения тонкодисперсного вещества (процесса лессиважа).

Бесплатно

Микроморфология и минералогия серых лесных почв Владимирского Ополья

Карпова Д.В., Балабко П.Н., Чижикова Н.П., Бескин Л.В., Колобова Н.А., Хуснетдинова Т.И., Цымбарович П.Р., Беляева М.В.

Статья научная

Исследования проведены на серых лесных тяжелосуглинистых почвах, сформированных на лёссовидных суглинках, широко распространенных на территории Владимирского ополья. Подтверждена элювиально-иллювиальная дифференциация профиля, различная ее интенсивность, а также специфика кутан иллювиирования - тонкодисперсных глинистых и гумусово-глинистых с редкими примесями зерен скелета. Наличие грубых растительных остатков древесного происхождения, мощных гумусово-глинистых кутан иллювиирования в иллювиальных горизонтах свидетельствуют о лесном прошлом серых лесных почв Владимирского ополья. Микроморфология гумусового горизонта отражает направленность почвообразования и экологический статус почв. Основным процессом передвижения материала и дифференциации профиля является лессиваж. В илистой фракции доминируют смешанослойные образования. Преобладающими компонентами тонкой и средней пыли серых лесных почв являются слюда, кварц, К-полевые шпаты. А во фракции тонкой пыли второй гумусовый горизонт преобладающие минералы - кварц и полевой шпат. Наибольшее количество элементов питания сосредоточено в илистой и тонкопылеватой фракциях. Данными микроморфологических исследований подтвердилась концепция о том, что в современном почвообразовательном процессе серых лесных почв Владимирского ополья присутствуют признаки как лесных (наличие кутан иллювиирования), так и степных почв (муллевый тип гумуса во втором гумусовом горизонте, наличие первичных и новообразованных карбонатов).

Бесплатно

Микроэлементы в водных экосистемах реки Амур

Чижикова Наталья Петровна, Сиротский С.Е., Харитонова Галина Васильевна, Уткина Е.В.

Статья научная

Рассмотрен микроэлементный состав системы вода-донные отложения-водоросли-макрофиты-ихтиофауна р. Амур. Установлены минимальные и максимальные концентрации микроэлементов в отдельных ее компонентах. Показано, что в биологических объектах содержание микроэлементов закономерно уменьшается в следующем порядке: водоросли > макрофиты > ихтиофауна. Наиболее информативным биологическим объектом аккумуляции микроэлементом в экосистеме Амура являются водоросли. Аккумуляция Fe, Mn, Zn и Cu в донных отложениях связана с образованием поверхностных комплексов катионов металлов с глинистыми минералами и с их накоплением диатомовыми водорослями

Бесплатно

Минералогический состав и микростроение почв аккумулятивно-денудационного ландшафта северной части лесостепи и сносимого при эрозии материала

Чижикова Н.П., Лебедева Верба М.П., Лебедев М.А.

Статья научная

Распределение глинистых минералов фракции менее 1 мкм, выделенных из агрочерноземов типичных, выщелоченных, оподзоленных, зависит от типовой принадлежности почв, литологии почвообразующих пород и от рельефа. Илистая фракция агрочерноземов, развитых на четвертичном лёссовидном тяжелом суглинке, состоит из смектитовой фазы, представленной сложными неупорядоченными слюда-смектитовыми образованиями, гидрослюд ди-триоктаэдрического типа, каолинита, хлорита. Агрочерноземы, формирующиеся на отложениях, в составе которых участвует элювий пород неогенового возраста, содержат смектитовую фазу, представленную собственно монтмориллонитом и бейделитом с примесью клиноптиллолитам. Сносимый при эрозии материал представлен агрегатами округлой формы, строение которых установлено при помощи микроморфологического анализа. В составе илистой фракции, выделенной из этого материала, доминирует слюда-смектитовое образование. Сделан вывод о сносе наиболее ценного для плодородия агрегированного материала - продукта взаимодействия смектитовой фазы с органическим веществом.

Бесплатно

Минералогический состав тонкодисперсных фракций

Чижикова Н.П., Прокашев А.М.

Статья научная

Исследован минералогический состав тонкодисперсных (

Бесплатно

Минералогический состав элювиально-глеевых желтоземов (на примере почв дендрария г. Сочи)

Чижикова Н.П., Гуров И.А.

Статья научная

Состав тонкодисперсных фракций (менее 1, 1-5, 5-10 мкм), выделенных из желтоземов, сформировавшихся на «северном пределе» причерноморской влажносубтропической зоны Северо-Западного Кавказа, представлен глинистыми и сопутствующими минералами, неоднократно фиксируемыми ранее в корах выветривания и их дериватах, характерных для данной природной зоны. Илистая фракция состоит из серии смешанослойных минералов, среди которых в пределах профиля доминируют хлорит-вермикулиты и слюда-смектиты. Подчиненное положение занимают диоктаэдрические гидрослюды, каолинит. Почвообразование привело к дифференциации профиля как по содержанию фракции менее 1 мкм, так и по составу минералов в ней. В элювиальной части профиля отсутствует индивидуальный смектит и относительно накапливаются минералы типа гидрослюд, каолинита, хлорит-вермикулитов. Из продуктов разрушения сегрегируется лепидокрокит, в большей мере в гор. AYEL. Распределение по профилю фракций 1-5, 5-10 мкм равномерное, доминирует кварц.

Бесплатно

Минералогия почв, развитых на отложениях триасового возраста

Чижикова Н.П., Иванов А.В., Кучмар Н.М.

Статья научная

Почвы, сформированные на элювии триасовых отложений и их дериватах, характеризуются резким преобладанием минералов смектитовой группы с примесью палыгорскита в илистой фракции и полевых шпатов в пылеватых. Состав минералов предопределяет высокое плодородие почв.

Бесплатно

Минералогия солодей в лимане на Джаныбекском стационаре института лесоведения РАН

Варламов Е.Б., Лебедева М.П., Чурилин Н.А., Мусаэлян Р.Э., Колесников А.В., Чурилина А.А.

Статья научная

Структура почвенного покрова Северного Прикаспия включает межпадинный солонцовый комплекс, почвы падин и лиманов. Постоянными элементами микрорельефа днища лиманов являются замкнутые округлые микрозападины до 9 м в диаметре. Почвенная комбинация микрозападин представлена солодями лугово-степными с разной мощностью осолоделого горизонта, наибольшей на периферии, наименьшей в днище. Изучено два почвенных разреза: в днище микрозападины – солодь среднемощная, и на ровной части днища лимана, на краю микрозападины, – солодь глубокая. Меньшая мощность осолодения в днище микрозападины сопровождается более высоким содержанием илистых частиц при одинаковой мощности текстурных и аккумулятивно-карбонатных горизонтов. В обеих почвах установлен однотипный качественный состав глинистых и кластогенных минералов. Выявлена однотипная дифференциация по профилям кластогенных минералов, но степень их выраженности неодинаковая. Более контрастная дифференциация установлена в солоди микрозападины. Содержание полевых шпатов возрастает в нижних горизонтах, кварца, наоборот, – в верхних горизонтах. Происходит дифференциация и глинистых минералов. Иллит накапливается в верхних горизонтах, а содержание хлорита, наоборот, возрастает в нижних горизонтах. В текстурных горизонтах профилей отмечается увеличение смешаннослойных слюда-смектитовых образований и незначительного количества каолинита, которые находятся в супердисперсном состоянии. Снижение роли смектитовой фазы в верхних горизонтах связано с его иллитизацией в обеих солодях. У солоди микрозападины супердисперсность связана с обратной трансформацией иллитовых слоев в смектитовые, что обеспечивается периодически застойным водным режимом атмосферного питания, при котором мобилизуются продукты химического выветривания в пределах почвенного профиля в виде различных смешаннослойных образований.

Бесплатно

Минералы разных гранулометрических фракций как источники элементов питания растений (на примере агросерых тяжелосуглинистых почв Владимирского ополья)

Чижикова Наталья Петровна, Карпова Д.В.

Статья научная

Дана оценка резервов элементов питания растений агросерых тяжелосуглинистых почв Владимирского ополья на основе дифференцированного анализа содержания валовых количеств элементов, количества минералов и их кристаллохимии во фракциях ила, тонкой и средней пыли. Определено содержание элементов по гранулометрическим фракциям и диагностированы носители этих элементов, что дало основание заключить, что наибольшее количество элементов питания сосредоточено во фракциях ила и тонкой пыли. Агросерые тяжелосуглинистые почвы обладают высокими общими запасами калия, в том числе значительная его часть составляет ближний резерв. Непосредственный резерв свидетельствует о средней обеспеченности почв подвижным калием. Следовательно, культуры, требовательные к повышенному содержанию калия, испытывают потребность в калийных удобрениях.

Бесплатно

Минимальная повторность проб при проведении контрольно-надзорных мероприятий для выявления изменения в содержании органического вещества почв

Мешалкина Ю.Л., Морозов И.В., Самсонова В.П., Замулина И.В., Соловьев Д.А.

Статья научная

Приведены расчеты минимальной повторности точечных и объединенных проб почв при проведении контрольно-надзорных мероприятий для выявления статистически достоверного изменения в содержании органического вещества (ОВ), определенного по ГОСТ 26213−91 (метод И.В. Тюрина). В качестве порогового значения, согласно нормативным требованиям, взято снижение содержания ОВ в пахотном горизонте на 15%. Рассмотрен вклад аналитической погрешности и пространственного варьирования значений этого показателя в конечный результат. Пространственное варьирование содержания ОВ было проанализировано для дерново-подзолистых почв, черноземов южных и черноземов обыкновенных. Оказалось, что, при малых значениях содержания ОВ (до 3%) аналитическая повторность должна быть не менее n = 2. При больших значениях аналитическая повторность может быть однократной. Число точечных проб при оценке среднего значения содержания ОВ с доверительной вероятностью 0.95 может достигать нескольких десятков и зависит от величины пространственного варьирования, которое может быть описано коэффициентом вариации. Отбор объединенных проб резко уменьшает число аналитических повторностей, однако при этом возрастают требования к процедуре смешивания – первичные пробы должны быть одинакового объема, а качество смешивания тщательно контролироваться путем измельчения всей отобранной массы почвы.

Бесплатно

1
...
11
12
13
14
15
16
17
...
В конец

Журнал