Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева @byulleten-esoil
Статьи журнала - Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева
Все статьи: 514
Особенности влагопотребления и влагообеспеченности растений различных экологических групп
Статья научная
Каждая экологическая группа растений (гигрофиты, мезофиты и ксерофиты) характеризуется определенным, свойственным только ей, узким интервалом потенциала почвенной влаги, при котором значения относительной транспирации не опускаются ниже оптимального уровня (1.0-0.9). Эти интервалы учитывают как влияние свойств почв (через потенциал влаги), так и метеорологические условия (через транспирацию) и могут быть использованы в качестве оптимального показателя влагообеспеченности растений. Выявлены особенности потребления почвенной влаги растениями, заключающиеся в том, что объем почвенной влаги и интенсивность ее потребления увеличиваются, а “мертвый” запас уменьшается в направлении от гигрофитов к мезофитам и далее к ксерофитам. Показано, что снижение роста и накопление полезной продукции растениями проявляется уже при уменьшении содержания почвенной влаги до нижней границы оптимального увлажнения. Дальнейшее уменьшение влажности почвы приводит сначала к перманентному, а затем и устойчивому завяданию растений. Установлены интервалы значений потенциала почвенной влаги, соответствующие влажности устойчивого завядания растений разных экологических групп. Салат (гигрофит) погибает при содержании влаги, равном 1.5, овес (мезофит) - при 1.0, а ксерофитные растения - ниже 1.0 влажности завядания. Широко используемый метод “вегетационных миниатюр” является несовершенным и может быть использован лишь для ориентировочных представлений о нижнем пределе доступности почвенной влаги растениям.
Бесплатно
Статья научная
Исследованы основные свойства почв солонцового комплекса северной (раннехвалынской) части Прикаспийской низменности, характеризуемой отсутствием выраженного, специфического для северного Прикаспия западинного микрорельефа. Несмотря на современную слабую выраженность микрорельефа, здесь развит характерный для постхвалынской равнины контрастный трехчленный комплексный почвенный покров, в котором присутствуют глубоко промытые лугово-каштановые (темноцветные) почвы, светло-каштановые солонцеватые почвы и солончаковые солонцы. Подобные комплексы широко развиты в северной части Прикаспия и приурочены к высотным отметкам 35-50 м над ур. м. На двух ключевых участках, расположенных в районе пос. Лепехинка (Саратовская обл.) и Борси (Западный Казахстан), проведено сопряженное изучение микрорельефа и плотности почв. Современная сглаженность микрорельефа вызвана выполаживанием поверхности постхвалынской равнины в ходе ее эволюционного развития, в основном за счет оседания микроповышений. Оседание вызвано уплотнением исходно рыхлого сильно засоленного почвенного материала подсолонцовых горизонтов солончаковых солонцов (с “псевдопесчаной” структурой) в результате длительного воздействия капиллярной каймы на подсолонцовые горизонты в периоды подъема грунтовых вод. Свойства опресненных темноцветных (лугово-каштановых) почв в изученном случае имеют реликтовый характер и унаследованы от предыдущих этапов развития территории, характеризовавшихся повышенным увлажнением этих почв под влиянием хорошо выраженного западинного микрорельефа.
Бесплатно
Статья научная
Структура почвенного покрова территории глинистой полупустыни Северного Прикаспия помимо трехчленного солонцового почвенного комплекса представлена солодями. Солоди формируются в постоянных для данной территории элементах рельефа - мезопонижениях, которые относят к лиманам. Изучено два почвенных разреза в центре днища лимана - солодь, и на периферийной его части - лугово-каштановая осолоделая почва. Формирование профиля солоди происходит в результате увлажнения пресными водами и весеннего затопления в период снеготаяния. Вторая почва находится в зоне транзита в лиман поверхностных вод с межпадинной равнины. Профили почв имеют однотипную элювиально-иллювиальную схему распределения илистой фракции, при этом более выражена дифференциация у солоди. Минералогическим анализом установлен однотипный качественный состав глинистых и кластогенных минералов. Глинистые минералы представлены иллитом, смектитом, смешанослойным иллит-смектитом в сопровождении каолинита и хлорита. Кластогенные минералы представлены кварцем, слюдой, калиевым полевым шпатом, плагиоклазом и хлоритом. В осолоделых горизонтах профилей почв накапливается кварц, полевые шпаты, фиксируется небольшое количество слюд, хлорита, в текстурных горизонтах снижается содержание кварца, полевых шпатов и увеличивается содержание слюд и хлорита. Распределение смектитовой фазы в профиле солоди выявляет отличие долевого соотношения слоев иллит-смектита в разных частях профилей: в осолоделой части преобладают структуры с низким содержанием смектитовых слоев, а в текстурных горизонтах возрастает их доля с набухающим слоем. Луговокаштановая осолоделая почва отличается меньшей мощностью осолоделого горизонта, более высоким содержанием смектитового компонента во всем профиле, менее выраженной профильной дифференциацией глинистых и кластогенных минералов. В обеих почвах в осолоделом и текстурном горизонтах фиксируются лабильные минералы с признаками супердисперности. Супердисперсное состояние лабильных минералов имеет разные причины. В солоди оно связано с действием слабоминерализованных вод и гидролиза почвенных минералов во влажные сезоны года, а также с напряженным режимом внутрипочвенного выветривания in situ, а в осолоделой луговокаштановой почве с прохождением стадии солонцеватых почв. Выявлены отличия и по смектитовому компоненту. В осолоделых горизонтах солоди он представлен индивидуальным смектитом и смешанослойной фазой иллит-смектита, а у лугово-каштановой почвы - только смешанослойным иллит-смектитом.
Бесплатно
Особенности почв природного парка “Щербаковский” Волгоградской области
Статья научная
В работе изложены результаты исследования почвенного покрова природного парка “Щербаковский” Камышинского района Волгоградской области. Для достижения результатов было заложено 12 почвенных разрезов вдоль исследуемой почвенной катены (1.5 км), в результате чего установлены морфологические и химические особенности почв исследуемой территории. Пестрота и многообразие обусловлены вертикальной зональностью и геолого-гидрологическими особенностями. Так в балках, а также в массивных лесных насаждениях, распространение получили различные темногумусовые и глеевые почвы. На остепненных, склоновых и водораздельных участках сформировались стратоземы светлогумусовые скелетные, а также литоземы светлогумусовые. В зонах с открытым выходом песков распространение получили псаммоземы гумусовые с протогумусовыми горизонтами W, светлогумусовые (AJ-C) и гумусовые почвы (A-C). Установлено разнообразие почвообразующих пород природного парка. В пониженных участках рельефа они представлены преимущественно оглееными песчаными, а также пролювиально-делювиальными отложениями с включениями крупных обломков опок. На степных и крутосклоновых участках почвообразующими породами выступают мощные слои опоковых отложений. Верхняя граница их варьирует от 20 до 60 см в зависимости от микро- и мезорельефа. На водораздельных участках почвообразующие породы представлены песчаными ожелезненными отложениями с новообразованиями глино- и псевдофибр. Материнская порода фиксируется, начиная от 100 см, и представляет собой крупные блоки ожелезненного песчаника. Химические свойства исследуемых почв характеризуются нейтральной или слабокислой реакцией среды (Med = 6.95). Все почвенные горизонты выщелочены от легкорастворимых солей. Также отмечен максимум значений Cорг в гумусовых и переходных горизонтах. Проведенные исследования в природном парке “Щербаковский” являются важными с точки зрения мониторинга состояния почв, а также позволили выявить особенности генезиса слаборазвитых, скелетных почв сухостепной природной зоны.
Бесплатно
Особенности почвенного покрова тектонически активных зон земного шара
Статья научная
Рассмотрены псевдопочвенные образования в тектонически активных районах земного шара: эндогенные и экзогенные. К эндогенным относятся красноцветные глинистые отложения, сапролиты, карбонатные коры и горизонты и солевые образования; к экзогенным - селевые и криогенные образования. Многие образования в тектонически активных регионах, которые относились к почвенному покрову, на самом деле являются псевдопочвенными.
Бесплатно
Особенности почвообразования, связанные с разными фазами активности вулканизма (на примере Камчатки)
Статья
Бесплатно
Статья научная
Изучен минералогический состав гранулометрических фракций солонца светлого коркового на раннехвалынских отложениях в северной части Прикаспийской низменности на территории с абсолютной высотой около 48 м (около поселка Борси). Исследованный профиль солонца сформирован на крупнопылеватых средних глинах. С современными процессами почвообразования связан элювиально-иллювиальный характер распределения ила по профилю и разное соотношение в нем минеральных фаз: 1 - в горизонте SEL преобладают триоктаэдрические иллиты, что свидетельствует о процессе иллитизации; 2 - в горизонте BSN1 преобладают лабильные минералы с сегрегацией смектитовых пакетов в составе ила, что связано с процессом лессиважа, который диагностируется свежими глинистыми кутанами. Наблюдается некоторая слоистость почвообразующего материала по минералогическому составу: в верхней части профиля (включая горизонт BSN2) отмечено повышенное содержание иллита три-диоктаэдрического типа и смешанослойных минералов по сравнению с нижележащими горизонтами. Горизонт Сca,s по сравнению с аккумулятивно-карбонатными горизонтами ВСА и BSN3s отличается более высоким содержанием хлорита и каолинита совершенной структуры. Распределение кластогенных минералов по профилю солонца во фракциях пыли и ≥10 мкм имеет слабое неупорядоченное варьирование. С увеличением размера фракций в их составе отмечен рост содержания кварца, полевых шпатов, плагиоклазов и уменьшение слюд, что связано с более активным разрушением последних при педогенезе.
Бесплатно
Особенности современного генезиса плакорных почв Ишимской степи
Статья научная
Установлены основные направления генезиса плакорных почв Ишимской степи в зависимости от их хозяйственного использования (пашня, лесополоса, залежь) в течение 1950-х - 2020-х гг. В пределах исследуемого региона диагностированы почвы на различных по характеру использования угодьях. Показано, что региональной морфогенетической особенностью всех плакорных почв является темная языковатость, которая отражается на их классификационном статусе выделением одноименного подтипа. В преобладающих по площади агроземах выявлена дифференциация агротемногумусового горизонта на два подгоризонта под влиянием плоскорезной обработки. Определены признаки постагрогенной трансформации почв, происходящей под лесополосами и под залежами с травянистой растительностью. Постагрогенные почвы характеризуются зернисто-комковатой структурой, более высокими запасами гумуса и общего азота в слое 0-20 см, по сравнению с агроземами. В почве лесополосы сформировался грубогумусированный горизонт, не характерный для степных почв. Почва под травянистой длительной залежью имеет признаки проградации темногумусового горизонта до состояния близкого к целинному. Дополнительное поверхностное увлажнение, которое испытывают почвы микропонижений, обусловливает в них более высокое содержание гумуса и запасы его в слое 0-100 см, более глубокое выщелачивание карбонатов, формирование глинисто-иллювиального горизонта в бескарбонатной зоне и препятствует образованию гипсового горизонта. Повышение уровня грунтовых вод в современный период, которое является следствием массовой распашки и функционирования полезащитных лесополос на исследуемой территории, обусловило появление гидроморфизма в плакорных почвах и формирование квазиглееватых подтипов. Полученные результаты свидетельствуют о региональной специфике генетических свойств плакорных почв Ишимской степи, отличающих их от европейских аналогов, а также о влиянии на них агрогенной трансформации, что отражается на морфологии почв, их гумусном состоянии, характере карбонатного и гипсового профиля, процессах галогенеза и разнообразии солевых профилей.
Бесплатно
Особенности спектральной отражательной способности фракций образцов почв размером от 20 до 5 000 мкм
Статья научная
На примере образцов пахотных горизонтов трех почв (дерново-подзолистой, серой лесной и чернозема выщелоченного) исследованы особенности отражения электромагнитных волн от их фракций разных размеров. Выделение фракций путем сухого просеивания проведено с использованием машины для просеивания Retsch AS 200 BASIC. Выделено 14 фракций размером от менее 20 мкм до размера более 5 000 мкм. Для каждой фракции и для образца почв до просеивания была определена спектральная отражательная способность в диапазоне электромагнитных волн от 350 до 2 500 нм с использованием полевого спектрорадиометра SR-6500 (Spectral Evolution, USA). Проведен анализ сходства и различий полученных кривых спектральной отражательной способности отдельных фракций с использованием их визуального анализа, метода построения дендрограмм сходства, а также регрессионный анализ между отражением света и размером фракций. Подтверждено, что на более детальном уровне анализа, по сравнению с проведенным другими исследователями ранее, общие закономерности отражения света образцами не изменяются. Наблюдается более высокое отражение волн более тонкими фракциями и меньшее отражение - более крупными фракциями. При этом кривые спектрального отражения для отдельных фракций выбиваются из общей закономерности, изменяется выраженность локальных экстремумов кривых. Это подтверждает отличие вещественного состава, формирующего цвет почв, этих фракций от других. Также это свидетельствует о том, что цвет смешанного образца является спектральной смесью цвета его отдельных гранулометрических фракций, каждая из которых обладает своими особенностями отражения света. Предположительно, именно это является основной причиной такого явления как изменение спектральной отражательной способности открытой поверхности почв под воздействием атмосферных осадков.
Бесплатно
Статья научная
Охарактеризованы особенности температурного режима автоморфных суглинистых почв, формирующихся под кустарничковой и кустарниковой растительностью в зоне тундры и лесотундры европейского Северо-Востока. Объектами исследований выбраны органо-криометаморфические почвы и глееземы криометаморфические; в обоих типах почв в средней части профиля развит криометаморифический гор. CRM. Почвы формируются в условиях длительного сезонного промерзания при отсутствии (глубоком залегании) многолетнемерзлых пород. Охарактеризована динамика около нулевых температур (нулевых завес), высказана гипотеза о роли нулевых завес в поддержании специфической угловато-крупитчатой структуры в пределах толщи криометаморфических горизонтов. Толща криометаморфческих горизонтов совпадает по глубине с современной зоной нулевых завес, наблюдаемых при длительном сезонном промерзании почв. Определено влияние кустарниковой и кустарничковой растительности на особенности зимнего и летнего температурного режима почв. Установлено, что основные различия по температурному режиму между почвами кустарничковых и кустарниковых тундр обусловлены разной интенсивностью снегонакопления в этих растительных ассоциациях. Почвы кустарниковых участков теплее таковых под кустарничковой тундрой, где кровля многолетней мерзлоты может находится в пределах 2-3 м. В целом, сезоннопромерзающие тундровые почвы занимают промежуточное положение в температурном ряде автоморфных суглинистых почв в тундрово-таежном экотоне европейского Северо-Востока России между, занимая нишу между мерзлотными тундровыми и немерзлотными северотаежными почвами.
Бесплатно
Статья научная
Исследован температурный режим мерзлотных почв, характеризующихся наиболее холодным температурным режимом на южном пределе криолитозоны европейского Северо-Востока России. В условиях южной тундры мерзлотные почвы с холодным температурным режимом приурочены к торфяным и минеральным почвообразующим породам. Охарактеризована сезонная и многолетняя динамика температуры их сезонно-талых и подстилающих многолетнемерзлых слоев. Мерзлотные почвы охарактеризованы по основным температурным показателям.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена динамика запасов влаги и потенциала почвенной влаги на различных участках катены дерново-подзолистой слабооглеенной почвы. Выявлены особенности формирования запасов влаги на различных высотных позициях катены и трансформации ее во времени и в зависимости от погодных условий. Показано, что динамика потенциала почвенной влаги по глубине почвенного профиля и во времени находится в хорошем согласии с особенностями изменения запасов влаги.
Бесплатно
Особенности элементного состава почв Пур-Тазовского междуречья
Статья научная
Проведена оценка элементного состава почв, сфагновых мхов и лишайников Пур-Тазовского междуречья (Западная Сибирь). Содержание химических элементов определено с применением метода рентген-флуоресцентной спектрометрии. Полученные результаты показывают, что почвы характеризуются относительно низкими концентрациями экологически опасных тяжелых металлов, среднее содержание которых либо ниже кларка земной коры (Cu, Pb, Zn, Ni, Sr), либо равно ему (Hg, Co), что подтверждает выводы предшествующих исследований. Крайне низкое содержание отмечено для физиологически важных Zn и Сu. Повышенные относительно кларка концентрации отмечены для малоподвижных элементов (Mo, Sn и Zr). Выявлены существенные различия в составе минеральных и органогенных горизонтов почв постлитогенного ствола. Средние концентрации P, Zn и S в органогенных горизонтах соответственно в 7.1, 8.1 и 18 раз выше, чем в иллювиальных минеральных горизонтах. Таким образом, химический состав почв в значительной степени определяется биологическим накоплением халькофильных элементов. В верховом торфе олиготрофных болот выше содержание халькофильных элементов, подвижных в кислой среде и интенсивно поглощаемых растениями (Zn, Cu, Cd, Hg). В торфе ерниково-кустарничково-мохово-лишайниковых тундр и лиственничных редколесий повышено содержание литофильных Al, Si, Ti, Zr, поступающих c пылевыми выпадениями из атмосферы. Выявленные особенности элементного состава почв необходимо учитывать при проведении мониторинга загрязнения тяжелыми металлами.
Бесплатно
Статья научная
Изложены пути развития и совершенствования методов составления почвенных карт в России. Они опираются на использование информации о строении, составе поверхности Земли, полученной приборами, установленными на разных летательных системах. Показано как вслед за развитием авиации, затем космонавтики, совершенствованием электронной техники шли изменения в исследованиях почв, что влияло на полноту и достоверность составляемых почвенных карт. Охарактеризованы пути освоения почвоведами-картографами новой информации, получаемой из космоса. Рассмотрены разработанные методики и приемы получения различных характеристик почв, их свойств. В настоящее время разрабатываются автоматизированные методы распознавания и картографирования почв по материалам дистанционного зондирования поверхности Земли.
Бесплатно
Оценка адекватности модели стока и температуры в больших лизиметрах почвенного стационара МГУ
Статья научная
Проводилась апробация модели PEARL 4 на основании данных стока и температуры в Больших лизиметрах почвенного стационара МГУ. Лизиметрические установки используются в экспериментальном почвоведении главным образом для изучения составляющих водного баланса почвы и исследований выноса различных веществ из отдельных почвенных горизонтов или всего почвенного профиля. Модель PEARL 4, водный блок которой построен на основе классической модели SWAP, использует механизм описания преимущественных потоков в почве. Режимные наблюдения в модельных почвах Больших лизиметров МГУ позволили получить обширные данные по динамике температуры, влажности почвы, а также данные по стоку с нижней границы модельной почвы, что является уникальным материалом для адаптации, проверки и настройки любых моделей энерго/массопереноса в почве. Показано, что для достоверного соответствия стока с нижней границы и прогнозных профилей влажности и температуры с реальными значениями параметризованная математическая модель требует настройки путем подбора параметров аппроксимации основной гидрофизической характеристики (ОГХ)...
Бесплатно
Оценка барьерной функции чернозема и серой почвы в рамках экспериментального загрязнения ионами меди
Статья научная
Целью работы была сравнительная оценка устойчивости гумусовых горизонтов чернозема квазиглееватого и серой почвы к смоделированному загрязнению медью. Для оценки сорбционной емкости почв и создания необходимых уровней загрязнения в почвы внесена Cu в виде растворов ацетатов с концентрацией от 2 до 200 мг/л (что соответствует внесению 20-2 000 мг/кг Cu). Показано, что изотермы адсорбции Cu достоверно аппроксимируются уравнением Лэнгмюра. При этом полученные значения максимальной адсорбции (Cmax) и константы Ленгмюра (KL) для чернозема выше, чем для серой почвы. Это свидетельствует о более высокой поглотительной способности и более прочном удержании сорбированной черноземом Cu по сравнению с серой почвой, что связано, по-видимому, с более высоким содержанием и составом органического вещества, тяжелосуглинистым гранулометрическим составом и нейтральным значением рН чернозема. Методом последовательных селективных экстракций установлено, что в незагрязненных почвах более 50% Cu находится в прочно связанном состоянии. Оценка распределения Cu по фракциям при уровне загрязнения > 200 мг/кг свидетельствует о слабом увеличении содержания биодоступных (обменных и кислоторастворимых) форм металла для чернозема, значительном - для серой почвы при 200 мг/кг. При загрязнении около 2 000 мг/кг Cu в обеих почвах преобладают пулы биодоступных и связанных с (гидр)оксидами Fe и Mn форм. Фактор подвижности не превышает 10% для чернозема и 25% для серой почвы в исходном и загрязненном (200 мг/кг) состояниях, что указывает, соответственно, на малую и среднюю биодоступность Cu в них. При загрязнении в 2 000 мг/кг фактор подвижности достигает 25% в черноземе и более 40% в серой почве, что свидетельствует о среднем и высоком риске миграции Сu в сопредельные среды.
Бесплатно
Оценка влагообеспеченности растений
Статья научная
Установлены закономерности поведения влаги в системе приземный воздух-растительный покров-почва с использованием потенциала влаги. Показано, что потенциал влаги в почве, листьях растений, перепады потенциала влаги в системе почва-растение, и относительная транспирация связаны между собой функциональными зависимостями. Достоверно обосновано, что каждая группа растений (гигрофиты, мезофиты и ксерофиты) характеризуется определенным узким интервалом потенциала почвенной влаги, при котором значения относительной транспирации не опускаются ниже оптимального уровня (1.0-0.9). Этот интервал практически не зависит от свойств почв и метеорологических условий и может быть использован в качестве оптимального критерия влагообеспеченности растений.
Бесплатно
Статья научная
Определено содержание микроэлементов в аллювиальных почвах прирусловой поймы среднего течения р. Амур и выявлены последствия катастрофического паводка 2013 г. на них. Микроэлементы определяли в пробах, отобранных по генетическим горизонтам, методом масс-спектрометрии. Для характеристики взаимоотношений между микроэлементами, свойствами аллювиальных почв и макроэлементным составом использовалась статистическая обработка данных с применением метода - принцип главных компонент. Выделены ассоциации накопления (Rb, Sr, Ba) и рассеивания (Zr, Ta), имеющие литогенную природу. Содержание остальных микроэлементов ниже, чем в среднем по почвам мира, но закономерно увеличивается вглубь поймы. Установлено, что микроэлементы под влиянием паводковых вод могут не только накапливаться, но и вымываться. На характер их миграции большое влияние оказывают свойства самих почв и пойменный рельеф, в почвах расположенных вблизи русла реки микроэлементы больше подвержены вымыванию. Некоторые микроэлементы (Sr, Cd, Ba, Pb) вымывается из всех типов почв, другие (Y, Sc и Cr) только накапливаются. Влияние паводка сильнее всего сказалось на содержании Mo (+43% в среднем по почвам), Sc (+38%) и Cu (+27%), Cd (-23%), Pb (-12%) и Sr (-12%). До паводка достоверные коэффициенты корреляции с микроэлементами выявлены только у обменного марганца и оксидов алюминия и магния. После длительного затопления в почвах проявились устойчивые связи с гранулометрическим составом, органическим веществом и реакцией среды. Вероятно, эти изменения вызваны понижением редокс-потенциала во время затопления и вымыванием оксида кальция.
Бесплатно
