Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева @byulleten-esoil
Статьи журнала - Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева
Все статьи: 587
Статья научная
В полевых экспериментах на агродерново-подзолистой среднесуглинистой почве показано, что при наличии гидравлического напора на верхней границе почв движение влаги происходит по преимущественным путям миграции, сокращающим гидродепозитарные характеристики почв. Движение влаги изучали по специальной методике на двух идентичных по размерам (диаметр 42 см, высота 60 см) и почвам монолитах. Перед началом опыта стенки монолитов были обернуты пленкой, покрыты монтажной пеной и закопаны с целью предотвращения боковых потерь влаги. В обоих монолитах одновременно проводили впитывание воды с поверхности, в одном случае на поверхности поддерживали постоянный небольшой напор 5 см, в другом осуществляли мелкодисперсное дождевание без образования слоя воды на поверхности. В задачи работы входило моделирование движения влаги в условиях малонапорной и безнапорной инфильтрации и сравнение расчетных и экспериментальных данных для того, чтобы характеризовать, какое экспериментальное обеспечение модели является наиболее адекватным: основные гидрофизические характеристики (ОГХ), полученные экспериментально эмпирическими методами, либо ОГХ, восстановленные по гидрологическим константам и свойствам почв (педотрансферные функции (ПТФ)). По результатам реальных и модельных данных экспериментальное обеспечение моделей можно расположить в следующем порядке: использование региональных ПТФ дает лучшие результаты, чем ОГХ, полученная методом тензиостатов и капилляриметров, которые лучше ПТФ, используемых в программе Agrotool и соответственно применяющих в качестве предиктора гранулометрический состав (по базе данных ROSETTA), и ПТФ на основании “секущих” Воронина.
Бесплатно
Гидрологическая деградация автоморфных почв в агроландшафтах
Статья научная
На примере дерново-подзолистых, серых почв и черноземов рассматривается вопрос изменении физических и водных свойств почв в результате их длительного использования в земледелии. Происходит ухудшение их температурного и водного режимов, влагообеспеченности и влагообеспечивающей способности.
Бесплатно
Статья научная
Эрозия почвы – неизбежный естественный процесс, представляющий серьезную угрозу плодородию почв и управлению земельными ресурсами во всем мире. Основной целью данного исследования был тщательный библиометрический анализ исследований, посвященных широко используемой модели RUSLE для моделирования эрозии почвы, с целью выявления основных тенденций в исследованиях, значимых вкладов и существующих пробелов в знаниях. Для исследования были отобраны статьи на английском языке, опубликованные в базе данных Scopus в период с 1987 по 2024 гг. Анализ был сосредоточен на таких показателях, как наиболее продуктивный год, журналы, авторы, ключевые слова, темы, страны, аффилиации и цитирования. В процессе анализа использовались такие инструменты, как R Biblioshiny, VOSviewer и mapchart.net. Результаты показали, что 2023 г. стал годом с максимальным количеством публикаций по этой теме, а ведущими журналами были Environmental Earth Sciences и Modeling Earth Systems and Environment. Ренард К.Г. и Ли И. стали авторами, опубликовавшими наибольшее число статей, а в поиске чаще всего употреблялось словосочетание “эрозия почвы”. Китай и Индия вышли на первое место, что свидетельствует о более выраженных эрозионных процессах в них по сравнению с другими странами. Кроме того, установлено, что развитие исследований с помощью модели RUSLE можно разделить на три этапа: начальная фаза ограниченного использования (1987–1996 гг.); фаза устойчивого роста (1997–2014 гг.), обусловленная интеграцией ГИС и дистанционного зондирования; и высокопродуктивная фаза (2015 г. – по настоящее время), характеризующаяся технологическим прогрессом и ростом популярности модели во всем мире, особенно в 2023 г. Эти результаты демонстрируют, как возрастает важность современных технологий в повышении точности и масштабируемости моделей эрозии почв. Данный библиометрический анализ предоставляет интерес и дополнительную информацию для будущих исследований с целью развития устойчивого земледелия и эффективного управления земельными ресурсами, методов ведения сельского хозяйства, направленных на предотвращение деградации земель.
Бесплатно
Глобальный климат и почвенный покров - последствия для землепользования России
Статья научная
Обосновывается необходимость комплексного описания потоков парниковых газов на разных типах почв, методология создания “карбоновых полигонов” и “карбоновых ферм” с применением современных методов оценки потоков углерода в экосистемах с учетом специфики природных условий России и конкурентных преимуществ. Даны направления разработки национальных методик расчетов потоков углерода, которые подлежат верификации заинтересованными сторонами принятого Российской Федерацией Парижского соглашения. Рассматриваются вопросы, связанные с ролью и потенциалом почвенного покрова России в балансе углерода планеты, факторы снижения запасов углерода из верхнего метрового слоя почвы, конкурентные преимущества перед ЕС и западным миром в части природно-климатических изменений, использование возможностей дистанционного зондирования Земли из космоса в целях получения регулярных, полных и достоверных оценок поглощения парниковых газов.
Бесплатно
Государственная почвенная карта и ее создатели
Статья научная
Государственная почвенная карта (ГПК) масштаба 1 : 1 000 000 - крупнейшее произведение отечественной мелкомасштабной почвенной картографии, аккумулирующее сведения о почвах страны за весь период развития научного почвоведения. Начало работам по ГПК было положено Л.И. Прасоловым еще в 1930-х гг., а официальная история карты связана с правительственным распоряжением 1946 г. В течение почти 40 лет работы по карте возглавлялись И.П. Герасимовым. Огромный объем исследований выполнен под руководством Е.Н. Ивановой. Работы по ГПК способствовали общему развитию географо-генетического направления в почвоведении, намечали “узкие” места, в которых целенаправленно велись полевые исследования. Кратко освещаются основные этапы создания карты, особенности ее программы на неизданные северные и сибирские листы. Карта вобрала в себя труд более 1000 специалистов: почвоведов-географов, картографов, редакторов. На основе составленной базы данных приводятся сведения об изданных листах ГПК, их авторах и научных редакторах, картографах и научно-технических редакторах, а также авторах фактических материалов, использованных при составлении карты. Рассмотрены основные картографические приемы ее оформления. Характеризуется современное состояние работ по карте, обрисован круг проблем, связанных с ее использованием. В качестве положительного примера возможного дальнейшего развития работ по ГПК приведены сведения о “старшей сестре” ГПК - Государственной геологической карте того же масштаба. Главная цель статьи - привлечь внимание к ГПК как к важнейшему и, к сожалению, недооцененному источнику информации о почвах.
Бесплатно
Статья научная
На опытном поле ВНИИМЗ (Тверская область, пос. Эммаусс) заложена серия из 8 почвенных разрезов. Первые три разреза южного склона приурочены к транзитно-аккумулятивному, транзитному и элювиально-транзитному микроландшафту с комплексом глееватых и глеевых почв, который меняется на элювиально-аккумулятивный плосковершинный участок и аналогичные микроландшафты северного склона со слабоогленными и глееватыми дерново-подзолистыми легкосуглинистыми почвами. В отобранных, через каждые 10 см, образцах методом лазерной дифракции и ситовым (>0.25 мм) методом определяли гранулометрический состав почв. На дифференциальных кривых распределения гранулометрических частиц преобладают фракции мелкого песка с максимумом содержания диаметров 100-150 мкм и пыли (1-50 мкм), а в профиле почв выделяются три гранулометрически однородных слоя: верхний с пахотным горизонтом (0-40 см), средний (до 70-80 см) и надморенный (до 120 см). В средней части профиля почв северного склона преобладают пылеватые фракции, а в почвах южной части ландшафта наблюдается сравнительно повышенное содержание песчаной фракции (преобладает фракция тонкого песка, 50-250 мкм, на втором месте фракция крупной пыли, 10-50 мкм), что, видимо, связано с историческими процессами формирования профилей на двучленных отложениях, эрозией и, возможно, с современными агротехнологическими процессами.
Бесплатно
Статья научная
Впервые изучен групповой состав гумуса фракций микроагрегатов (илистых – коллоидной и предколлоидной; тонкой, средней и крупной пыли) дерново-глубокоподзолистой среднесуглинистой почвы в трех ротациях пятипольного зернопропашного севооборота на длительном опыте Почвенного института им. В.В. Докучаева. Установлено, что на интенсивно удобряемом варианте с высокими дозами удобрений N150Р150К180 кг/га в год + навоз 120 т/га после первой ротации увеличилось содержания гумуса относительно варианта со средними дозами N60Р60К60. Это обусловлено в основном более высоким содержанием углерода во фракциях средней и крупной пыли. Тем не менее, за время наблюдений на обоих вариантах опыта проявилась тенденция к уменьшению содержания гуматов, связанных с пылеватыми фракциями. Видимо, этим обусловлено ухудшение микроструктуры на обоих вариантах, выраженное в уменьшении содержания фракции средней пыли, накоплении предколлоидной и тонкопылеватой фракций. На интенсивно удобряемом участке состояние микроструктуры лучше: выше содержание пылеватых фракций и присущих им зрелых компонентов гумуса, входящих в группы гуматов и негидролизуемого остатка. Интенсивная система удобрений позволила в течение трех ротаций поддерживать стабильное содержание гумуса фракции средней пыли, благодаря чему темпы ее разрушения были значительно ниже, чем на варианте минеральными удобрениями без применения навоза.
Бесплатно
Гумусное и азотное состояние целинных пахотных черноземов
Статья научная
На количественном уровне по основным показателям охарактеризовано плодородие целинных черноземов в зонально-подзональном аспекте. Прослежены изменения азотного и гумусового состояния при начальной стадии освоения. По запасам гумуса и азота черноземы лесостепи и степи имеют существенные различия: наибольшие запасы гумуса и азота сосредоточены в миграционно-мицелярных (типичных) черноземах, наименьшие – в текстурно-карбонатных (южных). Намечен прогноз агроэволюции черноземов при усилении антропогенного воздействия.
Бесплатно
Гумусовые и карбонатные аккумуляции как диагностические критерии в черноземах Восточной Европы
Статья научная
Показано отсутствие закономерности и выявлены ее причины в отношении пространственных изменений количественных показателей гумусовых аккумуляций и глубины вскипания от HCl; в связи с этим обоснована их несостоятельность в качестве разделительных рубежей типичных, обыкновенных и южных черноземов. Рассмотрено предложение дифференцировать рассматриваемую группу черноземных подтипов на основании качественных показателей, прежде всего - особенностей карбонатных профилей, наиболее адекватно отражающих своеобразие современных режимов.
Бесплатно
Дарвин и Докучаев. Взаимодействие идей
Статья научная
Почвоведы давно считали, что первой печатной работой В.В. Докучаева является его дипломное сообщение 1871 г. “О наносных образованиях по речке Касне Сычевского уезда Смоленской губернии”, которое он защитил по окончании Санкт-Петербургского университета под руководством профессора П.А. Пузыревского. Однако существует малоизвестная статья, написанная под псевдонимом В. Д-чаев “Теория Дарвина перед судом Священного писания как самого древнего исторического ботанико-зоологического памятника”, вышедшая в 1869 г. в духовном журнале “Странник”, которая была написана В.В. Докучаевым вскоре после окончания духовной семинарии. Первая работа В.В. Докучаева представляет интерес в связи с тем, что она появилась в переходный период от Докучаева-богослова к Докучаеву-естествоиспытателю. Анализируя статью, написанную на 52 страницах, понимаешь, сколь серьезно подошел молодой человек к этой публикации. По мнению бывшего семинариста, Священное писание - главный и самый достоверный источник сведений о прошлом. Формулируя свое отношение к теории Дарвина, он опирается на работу Сибирцева М.А. и о. Матвеевского, найдя в них аргументы в поддержку своих доводов. Кроме этого, Докучаев упоминает и цитирует публикации еще более двух десятков в основном зарубежных ученых-геологов. Однако следует отметить, что бóльшая часть работ, на которые он ссылается, являлась популярными источниками. Возражения Дарвину по вопросам эволюционной теории показывают духовную зрелость будущего ученого. Статья еще ученическая, однако, она содержит анализ проблемы времени, который в дальнейшем был положен в основу учения Докучаева о времени как факторе почвообразования, в ней уже тогда В.В. Докучаев подошел к пониманию закона любви как универсального закона содружества, правящего миром, что по сути является основой экологического восприятия мира.
Бесплатно
Статья научная
Изучено современное состояние засоленности орошаемых почв на территории ключевого участка, расположенного рядом с засыпанным оросительным каналом в пределах орошаемого массива “Червленое” Светлоярской оросительной системы (Волгоградская область). В 90-е годы прошлого столетия на данном участке было зафиксировано сильное вторичное засоление почв, контур которого выделялся на аэрофотоснимке. После прекращения орошения на ключевом участке произошло частичное рассоление почв под действием атмосферных осадков в условиях понижения уровня грунтовых вод. По материалам полевых работ 2017 г. построена модель двумерного распределения (глубина, расстояние от оросительного канала) активности ионов (Ca2+, Cl-, Na+). Выявлено, что преобладает засоление сульфатно-хлоридно-натриевого типа, характерное для естественных почв территории, но в ряде почвенных горизонтов сохранились следы вторичного засоления, выражающиеся в присутствии хлорида кальция в почвенном растворе. По глубине залегания верхнего засоленного горизонта почвы относятся к солончаковатым, распределение солей срединно-аккумулятивное, максимум солей находится на глубине 100-150 см.
Бесплатно
Статья научная
На землях КБНИИСХ изучена временная динамика (1980-1989-1997-2002-2007-2012-2015 гг.) физико-химических свойств наиболее распространенных в пределах северного склона Джинальского хребта горных черноземов. Установлено, что по состоянию на 2015 г. почвы подвержены воздействию двух видов деградационных процессов, различающихся по степени развития и пространственному охвату территории. На всей исследуемой территории преобладают процессы сильной дегумификации почв и локально отмечены проявления средней степени дегумификации. Ущерб от сильной дегумификации исследуемых почв выражается значительным снижением (коэффициент -0.70) уровня их плодородия. Величина ущерба для определения стоимости земель, представленных сильнодегумифицированными почвами, достигает 18%. Большинство рассматриваемых почв подвержены агроистощению в слабой и средней степени. Величина коэффициента уровня плодородия для среднеобедненных почв сельскохозяйственных угодий принимается равной 0.90, а ущерб для определения стоимости земельного участка для них составляет 5%. Для слабообедненных почв уменьшение плодородия незначительно (коэффициент уровня плодородия -0.95) и ущерб для определения стоимости земельного участка можно не учитывать. Рассчитан общий ущерб в стоимостном выражении от деградации земель (30.9 тыс. руб./га), включающий в себя потерю плодородия почвы и потерю в стоимости земли в связи с деградационными процессами, а также смету восстановления почв и доведения их до эталонного состояния.
Бесплатно
Статья научная
Ручейковая эрозия вносит существенный вклад в процессы деградации пахотных почв, поэтому целью работы было продолжение разработки гидравлических и статистических методов для оценки транспорта мелководными потоками почвенного материала. Для этого на примере черноземов типичных среднемощных легкосуглинистых на лёссовидных суглинках глубокопахотных несмытого, слабосмытого и среднесмытого проведена верификация уравнения транспортирующей способности водных потоков малой глубины. Образцы для исследования были отобраны в Курской области. Сопоставление полученных экспериментально и рассчитанных по уравнению значений мутности показало удовлетворительное соответствие. Средняя относительная ошибка расчетов составила по модулю 18.0%, а коэффициент корреляции - 0.89. В модельном эксперименте на большом эрозионном лотке было установлено, что средневзвешенный диаметр влекомых потоком агрегатов увеличивается с возрастанием скорости потока, а диаметр отложившихся в русле агрегатов уменьшается. Данная закономерность выявлена как при воздушно-сухом, так и при капиллярно-увлажненном исходном состоянии образцов. Установлено, что водный поток при низкой скорости (0.3915 м/с) выносит прежде всего многопорядковые и наиболее плотные прогумусированные агрегаты (в том числе копролиты), в то время как в русле откладываются обломки менее гумусированных агрегатов и отдельные минеральные зерна. Выяснено, что такие особенности характерны для обоих вариантов исходного состояния образцов. При этом отмечено, что размеры фракций вынесенных потоком агрегатов при обоих исходных состояниях образцов совпадают, то же характерно и для отложившихся в русле агрегатов.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена изучению влияния пространственной неоднородности литолого-геоморфологических условий на гидрологические характеристики почв Самбийской равнины при помощи методов аэрофотосъемки и индукционного электромагнитного профилирования. В 2020-2022 гг. на тестовом участке “Перелески” проведены съемка рельефа с использованием БАС, выполнена диагностика пестроты почвообразующих пород и полевые измерения гранулометрического состава, влажности и степени оглеения в опорных почвенных разрезах (n = 4), описание морфологии почвенных горизонтов и степени оглеения дополнительных точек описания (n = 18). На основе метода индукционного электромагнитного профилирования аппаратурой EM38-MK2 установлена достоверная связь между содержанием илистой фракции и электропроводностью в почвенном профиле (R² = 0.88). Многомерное шкалирование позволило ранжировать все почвенные описания на тестовом участке по степени оглеения, обеспечив количественную оценку глубины и длительности застойного переувлажнения почв. Морфометрические характеристики рельефа и величина электропроводности в слоях 0-0.375 м, 0-0.75 м и 0-1.5 м были сопоставлены с расчетным показателем интенсивности оглеения почв. При помощи регрессионного анализа получена зависимость, которая описывает 81% изменчивости оглеения почв в зависимости от двух факторов: электропроводности в слое 0-1.5 м и топографического индекса превышений в окрестности 10 м. В результате почвы были упорядочены по совокупности характеристик в ряду с возрастающей интенсивностью оглеения профиля: буроземы сильноглееватые - дерново-подзолистые глеевые - дерново-глеевые, связанном с различием их среднемноголетнего водного режима. Выявленная пестрота микро- и мезорельефа, высокая вариабельность состава почвообразующих пород привела к чередованию указанных почв в виде почвенных микромозаик, которые указывают на внутриполевую пестроту агроэкологических условий участка.
Бесплатно
Диагностика почв, расположенных в градиенте урботехногенного воздействия
Статья научная
В настоящее время на фоне высоких темпов урбанизации происходит сокращение экологически ценных земель лесного фонда. Граничащие с городской территорией лесные экосистемы в результате интенсивной застройки подвергаются мощному техногенному воздействию и со временем необратимо деградируют. В этой связи работа в области анализа экологического состояния основных компонентов лесных экосистем, находящихся в условиях техногенного пресса различной интенсивности, является актуальной. Исследование проводилось на территории города Петрозаводска на участках с разрушенной, слабо нарушенной и ненарушенной лесной экосистемой. На каждом участке проводили оценку состояния почв, описание древостоя и живого напочвенного покрова. На основании полученных данных установили, что почвы слабонарушенной лесной экосистемы соответствуют естественным фоновым (подзол иллювиально-железистый). Выявлены изменения их морфологических и химических свойств по сравнению с почвами контрольной ненарушенной территории. Установили изменение мощности и зольности верхнего органогенного горизонта почв слабонарушенного участка. Лесная экосистема находится на переходной от I-II к III стадии рекреационной дегрессии и нуждается в благоустройстве. На участке, разработанном под застройку, произошло разрушение лесной экостистемы. В результате необратимой трансформации природной среды древесная и напочвенная растительность отсутствует. Естественные зональные почвы уничтожены, диагностические горизонты не определяются. По всей глубине разреза наблюдается большое количество камней, антропогенных включений. В соответствии с Классификацией почв России, данные образования относятся к подгруппе органолитостратов техногенных поверхностных образований. Полученные данные являются основой при проведении урбоэкологического мониторинга почв. По результатам исследования даны рекомендации для сохранения и улучшения санитарно-гигиенических и эстетических функций лесных массивов, прилегающих к землям городской застройки.
Бесплатно
Диагностические свойства и классификация гидроморфных почв лесостепи Окско-Донской низменности
Статья научная
Почвенный покров недренируемых междуречий Окско-Донской низменности уникален по набору образующих его компонентов и резко отличен от почвенного покрова междуречий Среднерусской возвышенности, несмотря на его формирование в близких климатических условиях. Приведены результаты полевого исследования почв недренируемого типа местности Окско-Донской низменности, а также диагностика почв согласно трем почвенным классификациям: СССР (1977), России (2004) и международной WRB, выполнена региональная корреляция классификаций. Показано, что почвенный покров представлен контрастными комбинациями почв с мощным гумусовым горизонтом, подстилаемым бескарбонатным / карбонатным / сильно переувлажненным горизонтом, солонцами, солонцеватыми, осолоделыми, болотными почвами и почвами со светлым элювиальным горизонтом; как правило, в средней и нижней части профиля все профили содержат следы переувлажнения. Диагностика данных почв согласно Классификации почв СССР затруднена из-за нехватки в ней четких диагностических критериев, основанных на свойствах почв, отсутствия естественной растительности и данных о среднемноголетнем водном режиме почв. Высокая степень формализации субстантивных классификаций (классификация почв России и WRB) приводит к тому, что генетически близкие почвы могут относиться к разным таксономическим группам на высоком уровне (типов почв в классификации России, главных квалификаторов по WRB). Оценка разнообразия почв может сильно различаться в зависимости от используемой классификационной системы.
Бесплатно
Статья научная
Представлены первые результаты исследований структуры почвенного покрова междуречных равнин Цны и Вороны Приволжской возвышенности Тамбовской области. Слабопересеченный рельеф и породы с низкой фильтрационной способностью определили распространение в пределах лесостепного возвышенного междуречья исключительно полугидроморфных и гидроморфных почв черноземного ряда, формирующихся в условиях затрудненного поверхностного и внутрипочвенного стока. Признаки оглеения присутствуют в срединных горизонтах почв даже наиболее дренируемых участков, включая эродированные прибалочные склоны. При дополнительном натечном увлажнении в гумусовом горизонте присутствует осветленный материал, а карбонаты выщелочены за пределы его нижней границы на 20 см и более. В водосборных понижениях при выраженном застойно-промывном водном режиме формируются текстурно-дифференцированные почвы разной степени оглеения. Для недренируемых частей междуречья с грунтовыми водами в пределах почвенного профиля глеевая окраска и железо-марганцевые новообразования обнаруживаются с поверхности. Разнообразие почв, установленное при детальном обследовании трех контрастных по условиям увлажнения ключевых участков, сведено к девяти группам, диагностированным в соответствии с субстантивно-генетической и факторно-генетической классификациями. Основные сложности генетической интерпретации совокупности морфологических признаков обусловлены сезонной и межгодовой изменчивостью атмосферно-натечного, грунтового увлажнения и сопряженных элементарных почвенных процессов (метаморфических, элювиальных, гидрогенно-аккумулятивных и иллювиально-аккумулятивных). Дальнейшее развитие классификации почв лесостепной зоны связано с совершенствованием морфологических и аналитических критериев диагностики водного режима и продолжительности водозастойных явлений на фоне мощной гумусовой прокраски и нейтральной реакции среды их профиля.
Бесплатно
Динамика промерзания и оттаивания почвы в агролесоландшафте
Статья научная
В работе представлена динамика промерзания и оттаивания почвы в агролесоландшафте сухостепной зоны. Эти процессы в зимы с неустойчивым снежным покровом имеют свои особенности. Целью данного исследования стало изучение характера промерзания и оттаивания почвы в агролесоландшафте в условиях малоснежной зимы. Наблюдения проводились в зимний период 2020-2021 г. на действующем стоково-эрозионном стационаре в г. Волгоград. Изучение динамики промерзания и оттаивания почвы осуществлялось с помощью мерзлотомеров Данилина, установленных в поле и в центре четырехрядной лесополосы. Одновременно проводили замеры высоты снежного покрова в трехкратной повторности снегомерной рейкой. Погодные условия отличались чередованием оттепелей, способствующих сходу снежного покрова, с заморозками, приводившими к увеличению глубины промерзания почвы. Формирование снежного покрова высотой 10-15 см не повлияло на различия в промерзании почвы. При отсутствии снега на фоне непродолжительной оттепели нижняя граница промерзшего слоя в поле уменьшилась на 11 см, по сравнению с насаждением, которое даже в безлиственном состоянии повлияло на поступление тепловой энергии солнца. Среднее промерзание в конце зимы составило в поле 85 см, в лесополосе - 67 см. Оттаивание в поле происходило быстрее. За первые две недели скорость оттаивания почвы в поле составило в среднем 2.3 см/день, а в лесополосе - 1.3 см/день. После чего глубина промерзания во всем агролесоландшафте сравнялась. За последующие две недели скорость оттаивания увеличилась в два раза. После полного оттаивания почвы в поле в лесной полосе мощность замерзшего слоя составила в среднем 32 см.
Бесплатно