Статьи журнала - Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева
Все статьи: 477
Пространственная неоднородность свойств почв рекреационных территорий г. Волгограда
Статья научная
Построены почвенные карты и карты пространственной изменчивости свойств (распределение pH, общее солесодержание, содержание органического углерода, карбонатов кальция, плотность) почв некоторых зеленых рекреационных зон Волгограда. В исследуемых рекреационных территориях среди антропогенных почв выделяются различные урбостратоземы (Urbic Technosols (Transportic)), экраноземы (Ekranic Technosols (Transportic)), а также квазиземы (Phaeozems (Tehnic)), среди агрогенных - агроземы аккумулятивно-карбонатные (Cambisols (Aric, Protocalcic)). Естественные почвы представлены светло- и темногумусовыми почвами, каштановыми, солонцами, а также стратоземами и псаммоземами. По данным изолинейного картографирования установлено, что кислотно-щелочные свойства почв зеленых зон варьируют от слабощелочных до щелочных в зависимости от почвенного горизонта и антропогенной нагрузки. При картографировании не выявлено засоления верхних 0-30 см. Значения органического углерода сильно варьируют (1-10%) и обусловлены наличием или отсутствием мелиоративных насыпных горизонтов, а также характером использования территории. Содержание карбонатов кальция в верхних 30 см невелико и варьирует от 0.7 до 5%. Установлено, что плотность напрямую зависит от уровня антропогенной нагрузки, увеличиваясь в тропиночных сетях и на газонах. Пространственная оценка свойств городских почв имеет важное значение для выявления зон с превышением или, наоборот, с низким значением тех или иных химических и физических показателей при планировании работ по озеленению и благоустройству городской территории.
Бесплатно
Пространственные аспекты прикладного почвоведения
Статья научная
Проведен анализ особенностей прикладного использования почвенных данных. Показано, что для решения большинства практических задач требуется пространственная информация о почвах и их свойствах. В связи с этим почвенная карта является своеобразным интерфейсом между теоретическим и прикладным почвоведением. Выявлены недостатки и ограничения современных почвенных карт, которые существенно снижают возможности их практического использования. Проведен анализ возможных путей преодоления выявленных ограничений. Установлено, что повышение практической значимости почвоведения в настоящее время невозможно как без технологической модернизации почвенного картографирования, так и без смысловой, методологической корректировки. Необходим и уже возможен полный переход от традиционных почвенных карт к пиксельным пространственным почвенным базам данных. Информационная нагрузка и точность почвенных карт может и должна быть увеличена за счет перехода от картографирования положения почвы в той или иной классификации на картографирование отдельных сельскохозяйственно значимых свойств почв. Для решения практических сельскохозяйственных задач важно дополнить информацию почвенных карт сведениями о современных процессах, протекающих в почвах, которые могут быть получены на основе пространственного цифрового моделирования.
Бесплатно
Профильное распределение минералов в солонце Ергеней
Статья научная
Рассмотрен минералогический состав ила (10 мкм) солонца светлого мелкого солончакового сильнозасоленного сульфатно-хлоридного высококарбонатного гипссодержащего легкосуглинисто-легкоглинисто-тяжелосуглинистого на лёссовидных суглинках (Chromic Calcic Gypsic Endosalic Solonetz (Albic, Episiltic, Epiclayic, Endoloamic, Columnic, Cutanic, Differentic)) на наиболее высокой восточной части возвышенности Ергени приблизительно в 70 км севернее Элисты (Калмыкия). Исследованный профиль солонца сформирован на однородных эоловых лёссовидных суглинистых отложениях. Элювиально-иллювиальное распределение ила по профилю солонца сопровождается изменением соотношения глинистых минералов в надсолонцовом и солонцовом горизонтах. В надсолонцовом элювиальном гор. SEL происходит: 1) разрушение смешанослойных образований слюда-смектитового типа с остаточным сохранением смешанослойных хлорит-вермикулитов в иле; 2) относительное накопление гидрослюд триоктаэдрического типа в иле; 3) вынос илистых (10 мкм), плагиоклазов (с 10-13 до 21-28%), калиевых полевых шпатов (с 9-13 до 15-20%) и уменьшением содержания слюд (с 30-40 до 4-9%). Распределение минералов во фракциях пыли по профилю солонца относительно равномерное.
Бесплатно
Статья научная
Почвы различаются между собой наличием и характером профильных распределений педогенных признаков: содержанием органического вещества, присутствием новообразований, структурным состоянием почвенной массы и др. В том числе почвы существенно различаются профильной организацией порового пространства. Проведен компьютерный микромофометрический анализ тонких макропор d = 0.2-2.0 мм в микроморфологических шлифах вертикальной ориентации из основных генетических горизонтов подзолистых, дерново-подзолистых, серых лесных почв и черноземов европейской территории России. Анализ профильной изменчивости параметров пор проводили по нескольким наиболее информативным морфометрическим показателям: суммарной площади исследованных пор в шлифах (в процентах от площади поля зрения), содержанию трещиновидных пор и пор, имеющих вертикальную и/или горизонтальную ориентировку. Между исследованными типами почв установлены различия по профильному распределению перечисленных показателей. По аналогии с профилем карбонатов, солей, органического вещества почв предложено выделять диагностические профили порового пространства, которые представляют собой систему пор в вертикальной очередности почвенных горизонтов. Эмпирические профили порового пространства отличается большим разнообразием. Наиболее сложную организацию имеют дерново-подзолистой почвы, максимально простые, “сглаженные” профили характерны для чернозема типичного. Экспертная качественная типизация показала, что среди рассмотренных эмпирических профилей порового пространства наиболее часто встречаются элювиально-иллювиальный и аккумулятивно-элювиально-иллювиальный типы (42 и 30% соответственно). С одной стороны, это связано с преобладанием в выборке текстурно-дифференцированных почв. С другой стороны, обнаруженная связь отражает возможности профиля порового пространства как диагностического показателя почв и почвообразовательных процессов.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена анализу закономерностей перемещения углистых частиц в испытывающих периодическое влияние пожаров экосистемах средней тайги, северной тайги и южной тундры. Так как хвойная растительность подвержена интенсивному горению, пожары часто приводят к циклическим изменениям в растительном покрове. В ходе горения происходит повреждение подстилки, что делает почвенный покров уязвимым для эрозии. Интенсивные пожары оказывают влияние на количество пирогенного материала, способного храниться тысячелетиями в благоприятных условиях. Целью исследования стало оценить воздействие факторов среды на особенности миграции углистых частиц в современных хронорядах пожаров (от 1 года до 119 лет). Были рассмотрены особенности почв (гранулометрический состав, влажность), особенности рельефа (наличие понижений), влияние интенсивности осадков после пожара, а также специфика горючего материала подстилки. На территории средней и северной тайги, в Печоро-Илычском и Пинежском заповедниках, рассмотрены текстурно-дифференцированные и альфегумусовые почвы. На территории южной тундры, в районе п. г. т. Заполярный, рассмотрены торфяно-глееземы. Выявлено, что миграция углей в глубину почвенного профиля в наибольшей степени зависит от гранулометрического состава - так, в более опесчаненных почвах угли рассеяны по всему профилю, а в тяжелых почвах они сконцентрированы выше первого тяжелого горизонта. Характер миграции углей определяет их форма и размер, которые зависят от типа сгоревшего растительного сообщества. Сообщества с разрозненным древостоем с преобладанием в мохово-лишайниковом покрове лишайников горят с образованием микрочастиц угля или дисперсных углистых частиц, легко перемещающихся по профилю почвы (до глубины 80 см). Растительные сообщества, имеющие в своем составе больше древесных видов, формируют при горении крупные углистые частицы, часто присутствующие в новообразованной подстилке. На миграцию угля оказывает влияние как климат природной зоны, так и постпирогенная эрозия. Таким образом, в зависимости от разнообразия условий среды скорость и объемы миграции углистых частиц значительно варьируют как при сравнении разных природных зон, так и в пределах одной зоны. Разработаны четыре схемы путей миграции углистых частиц по профилю с течением времени: равномерно-диффузная, неравномерно-диффузная, барьерная и турбационная.
Бесплатно
Радиоуглеродное датирование: прошлое, настоящее, будущее - развитие идей И.П. Герасимова
Статья научная
Изложены идеи И.П. Герасимова о радиоуглеродном возрасте почв, приводятся введенные им в научный оборот понятия об относительном и абсолютном возрасте почв. Обсуждаются современные направления в датировании органического вещества почв. Анализируются представления о выделении “датирующей” фракции почв при радиоуглеродном датировании, вопросы интерпретации полученных данных в связи с новыми подходами в исследовании органического вещества почв. Выделены основные направления, существующие на сегодняшний день, в поиске новых “датирующих” фракций: датирование различных пулов органического вещества, датирование различных гранулометрических и денситометрических фракций. Рассматриваются проблемы использования радиоуглеродного датирования почв и седиментов в археологическом почвоведении. На примере результатов датирования, полученных при исследовании органического вещества культурных слоев раннесредневекового поселения, показано, что органическое вещество почв и педоседиментов археологических памятников может являться репрезентативным материалом как для построения хронологий, так и для детального анализа почвенных процессов, происходящих в антропогенно-измененных субстратах. В статье представлены основные направления исследований лаборатории радиоуглеродного датирования Института географии РАН. Показано, что на настоящий момент лаборатория находится на передовых рубежах развития радиоуглеродного метода и внедрила в практику исследований подготовку образцов - графитизацию углерода, для получения дат с помощью ускорительной масс-спектрометрии.
Бесплатно
Развитие базовой классификации почв В.М. Фридланда в классификации почв России
Статья научная
Базовая классификация почв мира В.М. Фридланда 1982 г. включает три компонента, и ее профильный компонент является основой современной классификации почв России (1997-2004-2008). В отличие от предшествующих классификаций в классификации В.М. Фридланда критериями деления почв приняты их свойства, даны определения диагностических элементов и реализована их связь с типами и подтипами почв. Введены три надтиповых уровня, расширен круг объектов классифицирования, впервые в России составлен ключопределитель для почв высших таксономических уровней. В классификации почв России эти положения сохранены, они строже формализованы и детализированы применительно к почвам страны. Со времени первого издания постоянно предлагаются изменения и дополнения, проводятся верификации классификации разными способами. Как и в случае трех опубликованных изданий классификации, предложения пользователей предполагается учесть в следующей версии.
Бесплатно
Развитие идей Е.Н. Ивановой о генезисе почв Республики Коми
Другой
Статья посвящена выдающемуся деятелю науки Евгении Николаевне Ивановой - основоположнику исследований почв Республики Коми. Кратким обзором последних научных достижений сотрудников Института биологии Коми НЦ УрО РАН показано развитие ее взглядов, изложенных в работе “ Основные закономерности в распределении почв вдоль трассы Печорской ж.д.” (1952).
Бесплатно
Развитие концептуальной основы охраны и рационального использования почв в Европейском союзе
Статья научная
Рассмотрены концепции, определяющие политику охраны и рационального использования почв (ОРИП) в Европейском союзе (ЕС). Установлено, что задачи охраны и рационального использования почв существенно эволюционировали с начала 90-х годов прошлого века. Вначале охрана и рациональное использование почв не рассматривались отдельно, а были связаны с охраной других компонентов окружающей среды, например, с загрязнением почвы в результате загрязнения воздуха или с утилизацией промышленных и коммунальных отходов. В 2006 г. была принята независимая “Стратегия защиты почв ЕС”. Главным образом в документе рассматривались защита почв от физических воздействий (эрозии, уплотнения и т. д.) и сохранение их функций. Новая “Почвенная стратегия 2030” основана на положениях предыдущего стратегического документа и, в первую очередь, направлена на улучшение здоровья почвы. Особое внимание уделяется сохранению почв как пространственного ресурса и их эффективному использованию в системе циркулярной (экономика замкнутого цикла) экономики. Рассматривая эволюцию политики ЕС в отношении охраны и рационального использования почв, можно сделать вывод, что основное развитие привело к пониманию важности здоровья почв и осознанию необходимости сохранения почвы как мультицелевой пространственно-функциональной основы для здоровья людей, живой природы и климата.
Бесплатно
Развитие парадигмы сельскохозяйственного природопользования (к 175-летию В.В. Докучаева)
Статья научная
Рассмотрены основные этапы формирования экологических парадигм природопользования, показана основополагающая роль идей В.В. Докучаева в их становлении и значение работ В.И. Вернадского в развитии. Отражена роль ученых Римского клуба в разработке идеологии устойчивого развития и дискуссионность ее восприятия мировым научным сообществом. Дан анализ существующих парадигм, в особенности коэволюционной, и ее воплощения в теорию и практику адаптивно-ландшафтного земледелия. Определены задачи его совершенствования. Дальнейшая перспектива его развития рассматривается в рамках предлагаемой конструктивно-биосферной парадигмы природопользования, предполагающей создание сети сельскохозяйственных ландшафтов (агроландшафтов, водохозяйственных, мелиоративных, агропромышленных, сельских лесохозяйственных, животноводческих, селитебных) в системе экологического каркаса территории. В качестве инструментария ландшафтно-экологического планирования и проектирования рассматривается группировка экологических функций ландшафта и механизмы трансформации их в социально-экономические функции.
Бесплатно
Развитие представлений о функциях ландшафтов в связи с задачами оптимизации природопользования
Статья научная
Задачи оптимизации природопользования включают: определение чувствительности биотопов, оценку прогноз устойчивости ландшафтов, учет перегрузок, оценку экологических рисков и возможных последствий, анализ конфликтов, выбор целей сохранения и развития территории, определение пропорций угодий и приоритетов землепользования, поиск компромиссных решений, разработку методов согласования интересов землепользователей. Решение этих задач выполняется на основе функционального анализа ландшафта. В качестве основных экологических функций рассматриваются: биоэкологические (биотопические и биоценотические, биопродукционная, биоэнергетическая, биогеохимическая, концентрационная, окислительно-восстановительная, деструкционная, активаторно-ингибирующая, санитарная); атмосферные (газовая, теплообменная, гидроатмосферная), литосферные (рельефообразующие, литологические); гидрологические и гидрогеологические. На основе идентификации и оценки экологических функций ландшафтов определяются социально-экономические функции, направленные на удовлетворение той или иной потребности общества.
Бесплатно
Развитие учения о гумусе и почвенном органическом веществе: от Тюрина и Ваксмана до наших дней
Статья научная
Отмечены особые заслуги З.А. Ваксмана и И.В. Тюрина в становлении теории познания гумуса и органического вещества почв. Представлены малоизвестные страницы из жизни этих выдающихся ученых-экспериментаторов, основоположников двух школ и признанных лидеров в исследовании почвенного органического вещества. Дан сравнительный анализ взглядов И.В. Тюрина и З.А. Ваксмана на происхождение, состав и свойства почвенного органического вещества. Изложены современные концептуальные подходы, способы и методы фракционирования органического вещества почв. Рассмотрены альтернативные точки зрения И.В. Тюрина и З.А. Ваксмана на гуминовые вещества почв. Приведен краткий аналитический обзор литературы по гетерополимерным и супрамолекулярным моделям строения гуминовых веществ почв.
Бесплатно
Статья научная
Карбонатные включения в почвах урочища Пым-Ва-Шор (Ненецкий автономный округ) представляют интерес с точки зрения возможности диагностики современного и древнего воздействия термальных вод на почвенный покров. Минерализация вод 1.48 г/л, содержание гидрокарбонат-иона 0.15-0.16 г/л, pH 8.0-8.5, SAR 4.9-10.1, что позволяет им формировать травертины кальцитового состава (со скоростью 0.037-0.090 мм/год). По макростроению классифицированы карбонатные включения двух типов: первый - плотные кальцитовые породы нижнего девона и карбона; второй - пористые травертины. Сравнительный анализ микропризнаков обломков пород и травертинов позволил выявить преобладание зерен криптокристаллического и микритового кальцита с характерной плотной упаковкой. Признаки растворения отмечены исключительно с внешних сторон обломков. В породах всегда есть включения фораминифер и отсутствуют железистые и глинистые пленки, характерные для травертинов почвенных горизонтов. Для травертинов также отмечены следы раковин моллюсков и преобладание участков с разным размером и плотностью упаковки кальцита. Преобладают рыхло упакованные зоны с криптозернами (35 мкм). Особенности микростроения травертинов свидетельствуют о формировании их при активном участии микробов и растений, низком расходе вод температурой около 30°C. Определены микропризнаки травертинов, отражающие процессы их трансформации в обнажениях и почвенном профиле: укрупнение кристаллов кальцита (процесс перекристаллизации - характерен для стабильных условий в обнажениях); образование высокой внутренней тонкой пористости (процесс выщелачивания характерен для разрушающихся травертинов в почвах вблизи современных гидротерм); поры-трещины между минералами (процесс физического разрушения включений в почвах вне гидротерм). Все изученные почвы, кроме подбура оподзоленного, включают аналогичные по микростроению травертины на глубине 90 см, что является признаком существования предшествующей «древней» более мощной гидротермальной системы.
Бесплатно
Разрушение межагрегатных связей между частицами почвы в процессе водной эрозии
Статья научная
Сопротивление разрыву образцов почвы на три порядка больше, чем касательные напряжения на дне склоновых потоков, которые производят работу по отрыву и транспорту почвенных частиц. Ц.Е. Мирцхулава полагал, что отрыв частиц почвы потоком происходит в результате усталостного нарушения связей между частицами почвы. С учетом этого сопротивление почвы разрыву уменьшается на два порядка. М.А. Неаринг полагал, что отрыв частиц почвы совершается в точках срыва вихрей со дна потока, где касательное напряжение на два порядка больше, чем его средняя величина. Эти подходы не объясняют преодоления силы сцепления между частицами почвы склоновыми потоками. Результаты исследования влияния температуры воды на скорость размыва модельных образцов почвы показали сильную зависимость эрозии от температуры воды, которая близка к правилу Вант-Гоффа. Экспериментально показано, что разрушение связей между частицами почвы в образце черноземной монозернистой почвы происходит под слоем неподвижной воды. После пуска потока воды в первые же мгновения срываются все частицы, лишившиеся связей с остальной почвенной массой. С увеличением продолжительности пребывания образца под слоем неподвижной воды количество частиц с нарушенными связями растет с некоторым замедлением. Эксперименты подтверждают справедливость гипотезы о негидравлическом характере сил, приводящих к нарушению межагрегатных связей в процессе водной эрозии. В реальных условиях, очевидно, работают все три отмеченных выше механизма.
Бесплатно
Ранжирование кислых почв по приоритетности проведения известкования в Российской Федерации
Статья научная
Почвы с избыточной кислотностью составляют треть пашни в Российской Федерации (35.1 млн га). За послереформенный период (1990-2019 гг.) доля кислых почв в пахотном фонде страны увеличилась на 2%, что связано с резким уменьшением площади известкования, восстановлением известкованных ранее генетически кислых почв, а также с возвратом в сельскохозяйственный оборот части кислых почв, перелогов и залежей. На примере Владимирской области в исследовании демонстрируется новый подход определения приоритетности (очередности) проведения мероприятий по известкованию. В исследовании используется вновь созданная база данных “Почвы сельскохозяйственных земель в Российской Федерации”, которая включает 10 000 типологических единиц качества почв и 57 678 картографических единиц качества почв (КЕКП). Национальная “модель зернового эквивалента” рассчитывает стандартные урожаи зерновых культур по каждой КЕКП. ГИС-анализ позволяет объединить пространственное распределение кислотности почвы и показателей нормативных урожаев зерновых с целью определения приоритетных районов известкования. Кислые почвы с наивысшей нормативной урожайностью зерновых культур предлагаются в качестве приоритетных для известкования. Применение данного подхода на примере двух районов Владимирской области показало существенное уменьшение сроков окупаемости мероприятий по известкованию.
Бесплатно
Распознавание пахотных почв по фотографиям, получаемым в рамках краудсорсинговых технологий
Статья научная
В статье рассматриваются возможности использования фотографий, получаемых при использовании краудсорсинговых технологий для оперативной инвентаризации пахотных почв. Объектом исследования выступает спектральная отражательная способность открытой поверхности пахотных почв тестовых участков, измеренная с помощью спектрорадиометра HandHeld-2, регистрирующего отражение в диапазоне 325-1 075 нм, и их изображение на фотографиях, полученных обычными фотокамерами. Тестовые участки расположены в Тульской, Московской и Тверской областях. Почвы тестовых участков - дерново-подзолистые, серые лесные, черноземы выщелоченные. На основе анализа фотографий поверхности и информации, полученной с помощью спектрорадиометра, был рассчитан набор спектральных параметров в цветовых системах RGB, YMC и HSI, а также их соотношения (45 параметров). Данные параметры использовались для разделения анализируемых типов почв с помощью деревьев классификации. Точность классификации по результатам валидации варьирует в пределах 63-100%. При этом параметры цветовых систем HSI и YMC оказались более информативны, чем параметры цветовой системы RGB. Установленные правила классификации в дальнейшем могут применяться для определения классификационного положения почв по изображениям, собранным с помощью краудсорсинговых технологий.
Бесплатно
Статья научная
Исследования проводили в западной части Брянской области в ландшафтах бассейна реки Сож (р. Ипуть, приток 1-го порядка, южнее с. Перевоз; р. Беседь, приток 1-го порядка, северо-западнее д. Батуровка; р. Унеча приток 2-го порядка, западнее с. Лопатни). Цель работы - изучение особенностей вертикального и горизонтального распределения валового содержания Cu, Ni, Zn, Mn, Cr, Cd, Pb, Co, Mo, As в аллювиальных почвах пойменных ландшафтов. Отбор почвенных образцов для определения валового содержания микроэлементов проводили в разных по геоморфологии и гидрологии подсистемах пойменного ландшафта методом почвенных ключей. Каждый ключевой почвенный участок представлял собой полнопрофильный разрез и четыре полуямы. Образцы отбирались со стенок разрезов через 5 см, перемешивались и усреднялись методом квартования. Валовое содержание микроэлементов определяли атомно-абсорбционным методом, после предварительного разложения проб смесью концентрированных азотной и плавиковой кислот с помощью микроволновой системы. Варьирование содержания микроэлементов по слоям аллювиальных почв оценивали с использованием коэффициента вариации. Для характеристики степени концентрирования или рассеяния микроэлементов в почвах, рассчитывали кларк концентрации. В результате исследований установили, что вертикальное распределение микроэлементов в слое 0-20 см определяется их химическими свойствами и генезисом почв пойменных подсистем, и может быть равномерным, убывающим/возрастающим с глубиной или с концентрированием в отдельных слоях. Кларки концентрации микроэлементов и их содержание возрастают в направлении от прирусловой к притеррасной подсистеме поймы. Концентрации элементов в почвах пойменных ландшафтов не превышают величину кларка. Исключение составляют Cr, Zn и Cu в почве притеррасной подсистемы поймы р. Унеча, Cd в почве центральной подсистемы поймы р. Беседь, а также Cu и Cd в почве притеррасной подсистемы поймы р. Беседь. Превышение величины кларка по некоторым элементам может указывать на их антропогенное происхождение.
Бесплатно
Распределение засоления орошаемых почв в районе Сарпинской ложбины Прикаспийской низменности
Статья научная
Изучено современное состояние засоленности орошаемых почв в районе Сарпинской ложбины Прикаспийской низменности, на примере орошаемого участка Дубоовражный в Волгоградской области. На пике орошения в 85-90-х годах прошлого столетия на участке возделывали кормовые травы, полив осуществлялся дождеванием, уровень грунтовых вод оставался удовлетворительным, очаги вторичного засоления почв не отмечались. В настоящее время участок представляет собой частное фермерское хозяйство, где выращивают бахчевые и овощные культуры с использованием капельного орошения, уровень грунтовых вод остается удовлетворительным с локальным образованием верховодки при поливах. Для выявления особенностей процесса засоления орошаемых почв в Сарпинской ложбине по материалам полевых работ 2018-2019 гг. построена модель двумерного распределения (глубина, расстояние) активности ионов (Ca2+, Cl-, Na+) по нескольким профилям вдоль слабовыпуклых гряд и вытянутых понижений между ними и поперек волны мезорельефа. Выявлено, что на территории исследований преобладает естественное засоление почв преимущественно глубже 1 м, связанное с близким залеганием хвалынских шоколадных глин на грядах. Солончаковатые почвы приурочены к вытянутым понижениям между грядами, в которых происходит сосредоточение поверхностного и внутрипочвенного стока на фоне низкой естественной дренированности. Встречаются признаки остаточного вторичного засоления почв, выражающиеся в присутствии хлорида кальция в почвенном растворе. Максимум солей и обменного натрия сосредоточены в нижней части профиля.
Бесплатно
