Особенности накопления и распределения микроэлементов в буроземоах заповедников равнинных и горных областей

Изучены уровни содержания, особенности накопления и распределения микроэлементов в профиле буроземов. Исследуемые почвы занимают участки в пределах и окрестностях особо охраняемых природных территорий различных географических зон, в пределах равнинных (Полистовской заповедник) и горных (Кавказский заповедник) областей. Полученные данные по содержанию Cr, Hi, Си, Zn, As, Pb, Sr, Co, V, Мп в исследуемых почвах Полистовского и Кавказского заповедников могут быть использованы при определении региональных фоновых значений содержания тяжелых металлов и разработке мониторинга данных территорий.

Ключевые термины: Буроземы, гранулометрический состав, микроэлементы, содержание, распределение, равнинные и горные территории

Содержание микроэлементов и физико-химические свойства буроземов освещены в иностранной литературе [1-6]. В нашей стране данному вопросу уделено меньшее внимание [7-8. 11]. Единичны работы по мироэлементному составу и гумусному состоянию буроземов Кавказского заповедника и его окрестностей [9. 10. 12]. В литературе осутствуют доступные данные по сравнению микроэлементного состава буроземов равнинных и горных областей европейской территории России (ЕТР). В связи с этим, нами исследованы почвы одного типа, формирующиеся в условиях различных географических зон.

Участок №1 расположен в Республике Адыгея, рядом с пос. Никель, в окрестностях Кавказского заповедника. Исследованы бурозем типичный малогумусный среднемощный среднесуглинистый на элювии горных пород (разрез №1) и бурозем темный среднегумусный маломощный тяжелосуглинистый на желто-бурых глинах (разрез №2. Классификация и диагностика..,$ 2004). Почвы сформированы под дубовыми, грабовыми, пихтовыми, еловыми и буковыми лесами. Участок №2 расположен в Псковской области, в Полистовском заповеднике. Представлен 3 разрезами: 2 буроземы типичные малогумусные маломощные легкосуглинистые на s Шипкова Г.В.. 2016

среднесуглинистых отложениях и 1 бурозем темный типичный среднегумусный маломощный на среднесуглинистых отложениях. Почвообразующие породы - красно-бурые моренные суглинки, перекрытые в месте разреза №5 покровными супесчаными отложениями. Почвы сформированы под березово-еловыми лесами.

В данных районах, в условиях ГТК>1, почвы формируются в условиях промывного водного режима. Буроземы формируются на хорошо дренированных возвышенностях и не имеют в своем профиле признаков подзолообразования.

Летом 2015 г. заложены и описаны полнопрофильные почвенные разрезы. Отобраны образцы почв по ГОСТ 17.4.4.02-84, ГОСТ 28168-89. Валовое содержание микроэлементов исследовали методом рентген-флуоресцентного анализа на спектроскане «МАКС-GV», гранулометрический состав почв - методом «пипетки», содержание гумуса - по И.В. Тюрину. Данные получены в трехкратной повторности и обработаны статистически.

Содержания микроэлементов, а также Ге и А1 и физической глины больше в буроземах Кавказского заповедника, чем в аналогичных почвах Полистовского заповедника (таблица 1). Для средних содержаний микроэлементов в исследуемых буроземах равнинных и горных областей эта разница составляла от 1,5 до 2,7 раз.

Распределение по профилю буроземов Cr, Sr, Ni, Си, Zn, As было близко к равномерному с увеличением содержания в нижних горизонтах [15]. При этом, в распределении Ni, Си, Zn наблюдалась роль биогенного накопления в горизонтах О и AU буроземов темных, что выражалось в небольшом увеличении содержания в данных горизонтах. As, Pb имели максимальные содержания в гор. С (Полистовский заповедник) или ВМС (Кавказский заповедник), однако, профиль буроземов в Полистовском заповеднике был обеднен данными элементами [14]. Распределение Ми по профилю почв зависело в большей степени от мощности растительного опада [15]. В буроземах типичных Полистовского заповедника равномерное распределение, в буроземах темных - четко выраженный органогенный максимум его содержания в гор. О. В Кавказском заповеднике, напротив, максимум наблюдался в верхнем горизонте бурозема типичного за счет более мощного растительного опада и положения данного разреза в нижней части склона.

Таблица 1

Вариации и средние содержания микроэлементов, Fe, Al и физической глины (ФГ) в буроземах равнинных (Полистовский заповедник) и горных (Кавказский заповедник) областей, мг/г с.м.

Примечание: ФГ - физическая глина, с.м - сухой массы

Выявлены схожие особенности накопления и распределения элементов в исследуемых почвах Полистовского и Кавказского заповедников. Однако, имеют место и различия. Для буроземов характерно наибольшее накопление микроэлементов в гор. С в равнинных районах [14] или гор. ВМС горных областей. Выявлено влияние рельефа на содержание микроэлементов в буроземах горных областей.

Повышенные естественные содержания некоторых микроэлементов в буроземах темных (особенно в окрестностях Кавказского заповедника) объясняются особенностями химического состава почвообразующих пород. Содержания микроэлементов зависели не только от состава почвообразующих пород, но и от содержания в почвах (коэффициент корреляции т=0,7). Дифференциация содержания элементов по профилю, также как и гранулометрического состава, в буроземах темных типичных возрастает по сравнению с буроземами типичными.

Анализ распределения микроэлементов по профилю буроземов [15] показал, что в условиях равнинных территорий, оно практически не зависит от рельефа. В горных районах заметно различие в распределение РЬ по профилю почвы. В гор. ВМС бурозема темного, расположенного в средней части склона, идет накопление микроэлементов, как из почвообразующей породы, так и биогенного поступления из верхних горизонтов. В ниженй части склона внутрипрофильная миграция менее выражена. Таким образом, рельеф влияет на профильное распределение микроэлементов в условиях горного почвообразования.

Буроземы Кавказского заповедника, особенно буроземы темные, аккумулируют микроэлементы интенсивнее, чем буроземы Полистовского заповедника 1,5-2,7 раз. Содержание микроэлементов в исследуемых зависит в большей степени от химического состава почвообразующих пород. Большое значение имеет грнулометрический состав почв. Также имеет место биогенное поступление элементов в почву. Влияние рельефа на уровни накопления микроэлементов выражено в горных условиях почвообразования.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда в рамках научного проекта № 16-14-10217.