3 курс / 2 семестр / Экология ландшафтов / Глазовская_2012

Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской)

Литература

1.Павлейчик В.М. Самсонов В.Б. Особенности условий карстогенеза Кызыладырского поля//Геология и полезные ископаемые Западного Урала. Пермь: ПГУ, 1997. 226-227

2.Ерохина А.А. Почвы Оренбургской области М.: Изд-во АН СССР. 1959. 164 с.

3.Климентьев А.И., Павлейчак В.М., Чибилев А.А., Грошев И.В., Ложкин И.В., Нестеренко Ю.М. Почвы и ландшафты Кызыладырского карстового поля на Южном Урале // Почвоведение. -2007.- №1.- С. 12-22

4.Климентьев А.И, Чибилев А.А., Блохин Е.В., Грошев И.В. Красная книга почв Оренбургской области. Екатеринбург: УрО РАН. 2001. 295 с.

5.Агроклиматические ресурсы Оренбургсокй области.-Л.:Гидрометеоиздат, 1971. 120 с.

УДК 550.424

ГЕОХИМИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ СУЛЬФИДНО-ВОЛЬФРАМОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

О.К. Смирнова, С.Г. Дорошкевич

Геологический институт СО РАН, Улан-Удэ, e-mail: meta@gin.bscnet.ru

Освоение минеральных ресурсов сопровождается накоплением значительных объемов отходов горнодобывающего и горнообогатительного производства, которые становятся источниками загрязнения окружающей среды различными химическими элементами. Особенно тяжелы последствия загрязнения почв, поскольку через них происходит питание растений – начальных звеньев трофических цепей экосистем. Для корректной оценки состояния ландшафтов необходимо оценивать подвижность потенциальных токсикантов и процессы, происходящие в системе субстрат-растительность [1].

Район исследований расположен в таежном среднегорье Западного Забайкалья с абсолютными отметками рельефа 900-1500 м и с островной мерзлотой. В пределах горного отвода законсервированного Джидинского сульфидно-вольфрамового месторождения, отрабатывавшегося с 30-х годов прошлого века подземным и открытым способом, выделены горно-таежные, пойменные и собственно техногенные ландшафты.

Доминируют горно-таежные ландшафты с горными дерново-таежными, дерново-лесными глубокопромерзающимипочвамисмаломощнымгумусовымгоризонтом.Реакцияпочв–слабокислаяповсему профилю. Среди пойменных выделены ландшафты с лугово-тальниковой растительностью на аллювиальных луговых почвах и с осоково-полевицево-тальниковым фитоценозом на аллювиальных болотных перегнойноглеевых глубокопромерзающих почвах. Гумусовый горизонт луговых почв имеет мощность 15-25 см, легкоили среднесуглинистый. По профилю присутствуют признаки оглеения. Реакция почв слабокислая по всему профилю почвы, либо нейтральная или слабощелочная в нижней его части. На участке поймы, дренируемом рудничными водами, содержание в гумусовом горизонте луговой почвы составляет (мг/кг воздушно-сухой почвы): Cu – 230, Zn – 210, Pb – 19, Mo – 2, Cd – 4, Rb – 76, Sr – 350, Zr – 210, Cs – 11, Ba – 580, La – 31, Ce – 58. Установлено значительное увеличение содержания подвижных кислоторастворимых соединений Cu, Zn и Pb в прикорневой почвенной зоне растущих на этом участке злаков по сравнению с их содержанием в общей луговой почве. Болотные перегнойно-глеевые почвы характеризуются наличием в верхней части почвенного профиля перегнойного горизонта мощностью 20-30 см. Нижележащий горизонт представлен минеральной толщей разной степени оглеения. Реакция почв – сильнокислая в верхней части и кислая в нижней части профиля. В ризосфере злаков существенно повышено, по сравнению с общей почвой, валовое содержание Cu, Zn, W, Pb, Mo, Cd, Sb.

Техногенный ландшафт представлен массивами хвостохранилищ. В пределах бывшего намывного хранилища отходов обогащения руд установлено снижение подвижности цинка и меди в грунте и ризосфере злаков и тополя от тыловой части хвостохранилища, сложенной илами, к фронтальной части, представленной крупно- и среднезернистыми песками. Для свинца максимум коэффициента подвижности отмечается в центральной части хвостохранилища в мелкозернистых песках, где развиты песчаные маты – свидетельства деятельности микроорганизмов. В целом значения коэффициентов подвижности металлов в хвостохранилище располагаются в ряд Pb>Zn>Cu в соответствии с ранее установленной последовательностью металлов по степени окисленности их соединений [2]. Общее содержание металлов

вповерхностном слое техногенных песков с течением времени снижается, а относительное содержание подвижных их форм увеличивается [3].

Содержаниевпочвахгумуса,способствующегодепонированиюметалловввидеметаллорганических соединений, является одним из факторов, лимитирующих подвижность химических элементов. Валовое содержание цинка, меди и свинца в болотных почвах и ризосфере их фитоценоза превышает содержание этихметалловвлуговыхпочвахнапорядокиболее,асодержаниеорганическогоуглеродавболотныхпочвах

вдва раза выше, чем в луговых. В то же время, коэффициент подвижности металлов, характеризующий относительноесодержаниевпочвеподвижныхихформ,значительнонижевболотныхпочвахпосравнению с луговыми. В техноземах хвостохранилища содержание органического углерода значительно ниже, а коэффициент подвижности металлов существенно выше, чем в почвах пойменных ландшафтов (таблица).

Доляподвижныхформметалловвотходахобогащенияиризосферерастущихнанихрастений,примерно равны, тогда как в аллювиальной луговой почве большая доля подвижных форм металлов локализована в ризосфере злаков.

290

Доклады Всероссийской научной конференции

Таблица 1

Уровень накопления металлов в растениях и содержание подвижных форм металлов в почвах и техноземах, на которых они росли

Примечание: * - типы субстрата: ДЛ – почвы дерново-лесные, АЛ – почвы аллювиально-луговые, АБ – почвы аллювиально-болотные; ТХ-илы, ТХ-м/з песок, ТХ-к/з песок – отходы обогатительного производства, складированные в намывном хвостохранилище.

**- КБП – коэффициент биологического поглощения, отношение содержания металла в сухой растительной массе к содержанию его в субстрате из-под растения.

***- К подв. – коэффициент подвижности химического элемента, отношение содержания подвижной формы его к валовому содержанию.

1.Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. Москва: Высшая школа, 1988. 328 с.

2.Смирнова О.К., Сарапулова А.Е., Цыренова А.А. Особенности нахождения тяжелых металлов в геотехногенных ландшафтах Джидинского вольфрамо-молибденового комбината // Геоэкология, 2010, № 4. С. 319-327.

3.Смирнова О.К., Дампилова Б.В. Динамика форм нахождения свинца, цинка, меди и их биодоступность в лежалых хвостах обогащения сульфидно-вольфрамовых руд // Минералогия и геохимия ландшафта горнорудных территорий. Современное минералообразование. - Чита: ИПРЭК СО РАН, 2010. С. 58-62.

УДК 631.47

ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НЕКОТОРЫХ СУПЕРАКВАЛЬНЫХ ПОЧВ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Е.Н. Смоленцева

Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, Новосибирск, e-mail: parabraunerde@rambler.ru

В пределах восточной части лесостепной зоны Западной Сибири изучались почвы геохимически подчинённых транзитных (Т) и аккумулятивных (А) ландшафтов. Исследования проводились на территории Сокурской равнины, которая в правобережье р.Обь, в междуречье Томи и Ини. Рельеф равнины пологоувалистый, с максимальными абсолютными отметками по водоразделам 240-280 м. Поверхность её сильно расчленена глубоко врезанной древнеэрозионной суходольно-балочной сетью. Строение поверхности равнины привело к преобладанию на её территории субаэральных автономных ландшафтов и автоморфных почв.Онизанимают вершиныиверхниечастипологихсклоновмезоповышений.Супераквальныеландшафты

291

Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской)

здесь приурочены к склонам и днищам ложбин стока различного порядка. Глубина вреза древнеэрозионной сети значительно варьирует, обусловливая формирование понижений различной морфологии, морфометрии и, соответственно, дополнительных групп ландшафтов с различными условиями миграции веществ. Согласно классификацииМ.А.Глазовской[1],ихможноподразделитьна трансэлювиальные(ТЭ),трансаккумулятивные (ТА) и аккумулятивные (А) фации.

В частности, нижние части выпуклых склонов относятся к трансэлювиальным (ТЭ) супераквальным фациям. На фоне влияния грунтовых вод и капиллярно-подпертой влаги к нижним почвенным горизонтам поступают также элементы с внутрипочвенным стоком, а верхние горизонты являются областью выноса. Нижние части вогнутых склонов и днища незамкнутых сухих логов представляют собой как область выноса, так и область частичной аккумуляции, в том числе продуктов твёрдого стока, и относятся к ТА фациям. Таким образом, почвы супераквальных ландшафтов формируются в сложных ландшафтно-геохимических условиях, характеризующихся различным соотношением интенсивности выноса и аккумуляции веществ

ствёрдым и жидким стоком. Важная роль в процессах перемещения вещества принадлежит склоновым процессам.

Почвенныйпокровгеохимическиавтономныхсубаэральныхландшафтовобразуютчернозёмыглинисто- иллювиальные,чернозёмымиграционно-мицелярныеитёмно-серыепочвы[2].Всеназванныепочвыотносятся, согласно классификации М.А. Глазовской [3], к кислотно-щелочной фульватно-гуматной субаэральной геохимической ассоциации почв. В геохимически подчинённых ландшафтах развиваются преимущественно кислотно-щелочные супераквальные почвы. На территории Сокурской равнины к ним относятся тёмносерые квазиглееватые, тёмно-серые глеевые, тёмно-гумусово-глеевые, чернозёмы квазиглееватые, гумусовоквазиглеевые, перегнойно-квазиглеевые а также стратозёмы и аллювиальные почвы [2].

Супераквальные почвы обладают специфическими особенностями, обусловленными их ландшафтногеохимическим положением. Они характеризуются хорошо развитым гумусовым профилем и высокими запасамивнёморганическогоуглерода,атакжегидрогеннойтрансформациейнижнейчастипрофиля.Профиль супераквальных почв, аналогично почвам субаэральных ландшафтов, делится на две физико-химические зоны: нейтрально-слабокислую (бескарбонатную) и щелочную (карбонатную). Реакция среды верхней зоны близкакнейтральной,слабокислаяилидажекислая(табл.1).Внизпопрофилюонанейтрализуетсяивнижних горизонтахстановитсящелочной.Содержаниекарбонатоввкарбонатосодержащихиомергеленныхгоризонтах составляет 6,3-18,0%. Максимальное их содержание типично для супераквальных почв аккумулятивных фаций ландшафта.

Внутрипрофильное распределение поглощённых оснований в супераквальных почвах свидетельствует о том, что в них аккумулируется биогенно обменный кальций. В нижних горизонтах возрастает доля обменного магния, что хорошо подчёркивается отношением кальция к магнию (табл. 1). Все супераквальные почвы характеризуются высоким и очень высоким содержанием гумуса в верхнем горизонте. Профильное распределение гумуса в метровой толще резко убывающее. Почвы ТА и А ландшафтов (Р.26, 37) обладают очень высокими запасами гумуса: в верхнем слое (0-20 см) они составляют 203-240 т/га, в метровой толще – 684-803т/га.ОднакодляпочвАландшафтовстольвысокоенакоплениегумусапроисходитзасчетаккумуляции грубого органического материала (перегноя или торфа).

Супераквальные почвы трансэлювиальных фаций ландшафта, не испытывающие привноса вещества

ствёрдым стоком, имеют определённое сходство с почвами субаэральных ландшафтов (внутрипрофильное распределение ила и физической глины, гумусовый профиль, текстурная дифференциация). Отличаются они гидрогенной аккумуляцией типоморфных веществ (карбонатов, окисных и закисных форм железа) в нижней части профиля.

Супераквальные почвы трансаккумулятивных фаций ландшафта характеризуются гетерогенным строением профиля, часто с включением погребённых гумусовых горизонтов. Гетерогенность профиля отчётливо диагностируется по характеру распределения ила, физической глины, органического углерода, отдельных компонентов гумуса. Она обусловлена с поступлением материала из вышележащих ландшафтов в результате склоновых процессов. Именно склоновые процессы, в отличие от эрозионно-аккумулятивных, могут формировать отложения без четко выраженной слоистости, так как при этом может перемещаться ненарушенная толща почвы или породы. Причиной их служит избыточное увлажнение почвенно-грунтовой толщи в нижних частях склонов суходольно-балочной сети. В местах аккумуляции твёрдого материала образуютсястратифицированныегумусовыегоризонты,исоответственно,формируютсястратифицированные подтипы почв и даже стратозёмы (табл.1, Р.26).

Для супераквальных почв аккумулятивных фаций характерно более интенсивное накопление органического углерода – образование органогенных (перегнойных и (или) отрофованных) горизонтов, что обусловило специфический характер гумусового профиля. В этих почвах происходит также аккумуляция неорганического углерода – в виде гидрогенной аккмуляции карбонатов.

Супераквальные почвы часто включают погребённые гумусовые горизонты и кротовины. С точки зрения педолитогенеза [4] они относятся к педолитам. Первые являются фоссилизационными поверхностно-почвенными неопедолитами. Кротовины, можно отнести к фоссилизационным глубокопочвенным неопедолитам. В профилях почв ТЭ ландшафтов встречаются также и палеопедолиты [5]. Это сплошные или фрагментарные включения гумуссированного почвенного материала на глубине

120-180 см.

292

Доклады Всероссийской научной конференции

Литература

1.Глазовская М.А. Геохимические основы типологии и методики исследований в ландшафтах. М.:

Изд-во МГУ. 1964. 200 с.

2.Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Изд-во «Ойкумена». 2004. 342 с.

3.Глазовская М.А. Почвы мира. Основные семейства и типы почв. М.: Изд-во МГУ. 1972. 233 с.

4.Глазовская М.А. Педолитогенез и накопление органического углерода в четвертичных покровах

293

Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской)

равнин Евразии // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1996. № 5. С.21-32.

5.Смоленцева Е.Н. Педолиты в почвах транзитных ландшафтов Сокурской равнины. Вестник ТГУ. 2005. №15. с.78-80.

УДК 551.4:911.2

ВНУТРИВЕКОВЫЕ ЦИКЛЫ МИГРАЦИИ ВЕЩЕСТВА В СТЕПНЫХ ГЕОСИСТЕМАХ ЗАБАЙКАЛЬЯ

В.А. Снытко, О.И. Баженова, Г.Н. Мартьянова, С.С. Дубынина

Институт географии имени В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, e-mail: vsnytko@yandex.ru

ХолодныестепиЮго-ВосточногоЗабайкалья,относящиесякЦентрально-Азиатскойфизико-географической области,впервомприближенииможносчитатьаналогомперигляциальныхстепейплейстоцена.Познаниевременной организации степных геосистем Центральной Азии представляет большой интерес для палеореконструкций эволюции природной среды и прогнозных оценок хода природных процессов. Большую роль в изучении эволюции геосистем играет анализ ландшафтно-геохимических процессов и циклов миграции вещества.

Географический синтез материалов изучения степных геосистем во времени на базе Харанорского физико-географического стационара в Забайкалье [1-4] позволил выявить закономерности временной организации процессов миграции вещества в степном ландшафте. Установлено, что перемещение вещества происходит строго определенным образом в соответствии со структурой климатических колебаний. Для исследуемой территории характерен противофазный ход тепла и влаги, который проявляется в структуре климатических колебаний различного иерархического уровня. Среди них наиболее хорошо выражены циклы Брикнера с частотой колебаний от 27 до 38 лет, которыми описываются вековые колебания холодных - влажных и теплых - сухих фаз климата на протяжении XIX – XX вв. и за более продолжительный 1900 – летний интервал времени [1, 5, 6]. В круговороте вещества также четко выделяются внутривековые циклы продолжительностью 27-35 лет, включающие зональную фазу интеграции вещества в системах и фазы экстремального выноса вещества из элементарных геосистем (малых литосборных бассейнов).

Рассмотрим внутривековую последовательность смены динамических фаз миграции вещества на примере малоголитосборногобассейна, расположенноговотрогахНерчинскогохребта. Внутривековойцикл состоит из трех динамических фаз, которые следуют друг за другом в определенном порядке и различаются между собой дальним или ближним транспортом вещества, уровнем интенсивности и структурой процессов. Каждая фаза описывается своим набором признаков или параметров, сохраняющихся некоторое время. Для каждой фазы характерно свое особое соотношение динамических, литологических и морфологических параметров миграции вещества. Материалы стационарных исследований и данные Росгидромета позволяют дать достаточно подробную характеристику фаз, которые представлены в таблице.

В зональную фазу интеграции вещества в системе, составляющую около 70% от продолжительности внутривекового цикла, происходит обмен веществом и энергией между элементами системы, при этом вынос веществаизсистемынезначителен.Интегрирующимэлементомсистемвыступаютднищападей,долинмалых рек, бессточных озерных котловин. Фаза характеризуется умеренной интенсивностью перемещения вещества и большим спектром процессов, участвующих в горизонтальной и вертикальной миграции. Эоловыми процессами за лето перемещается до 10 т органического углерода и до 1 т азота.

294

Доклады Всероссийской научной конференции

Для фазы характерен активный зоогенный вынос рыхлого материала на поверхность склонов, составляющий в среднем 1-4 т/га в год.

Резкий рост увлажненности территории дает импульс для перехода системы в новое качественное состояние – экстремальную перигляциальную фазу дальнего транспорта вещества. Фаза занимает около 8 % продолжительности внутривекового цикла. Она приурочена к пикам высокого увлажнения, которые отмечалисьв1936-1937,1941,1962-1963,1989-1990и1998гг.УровеньТорейскихозервэтигодыбылвысоким. Выносвеществаизсистемыосуществляетсяфлювиальнымипотоками,формирующимисяврезультатетаяния родниковых наледей и ливневого стока при резкой активизации солифлюкционно-наледных процессов. При этом в зоне вогнутых перегибов склонов у подножий уступов педиментов «подновляются» мерзлотные забои и происходит солифлюкционный вынос мелкозема в днища падей. На педиментах активны дефлюкция и струйчатый смыв.

При снижении увлажнения до минимума система вступает в следующую, заключительную фазу функционирования – экстремальную аридную фазу эолового выноса вещества из системы в условиях разреженного травостоя и сильного иссушения верхнего горизонта почв, чему способствуют суховеи. Эоловый материал поступает в область транзита и аккумуляции вещества обширной восточноазиатской эоловой морфодинамической системы.

Таким образом, в результате чередования во времени перигляциальных и аридных экстремальных фаз дальнего транспорта вещества с примерно одинаковым объемом удаленного вещества с привершинных и долинных участков в системе сохраняется динамическое равновесие. Эти фазы следует рассматривать в качестве инвариантов временного варьирования всего многообразия взаимодействующих друг с другом в пространстве литодинамических, геохимических и биологических потоков вещества.

Литература

1.Изучение степных геосистем во времени. – Н.: Наука. – 1976. – 238 с.

2.Снытко В.А. Геохимические исследования метаболизма в геосистемах. – Новосибирск: Наука. – 1978. – 149 с.

3.Вещество в степных геосистемах. – Новосибирск: Наука. – 1984. – 159 с.

4.Баженова О.И. Внутривековая организация систем экзогенного рельефообразования в степях Центральной Азии // География и природные ресурсы. -2007.- № 3. – С.116-125.

5.Обязов В.А. Адаптация к изменениям климата: региональный подход // География и природные ресурсы. – 2010. № 2. – С.34-39.

6.Птицын А.Б., Решетова С.А., Бабич В.В., Дарьин А.В. и др. Хронология палеоклимата и тенденции аридизации в Забайкалье за последние 1900 лет // География и природные ресурсы. – 2010. - № 2. – С. 85-89.

УДК 630.114

ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОЧВ И НАСАЖДЕНИЙ БРЯНСКОГО ЛЕСНОГО МАССИВА

Л.А. Соколов, М.Н. Неруш

Брянская государственная инженерно-технологическая академия, Брянск, e-mail: ihf_bryansk@mail.ru

В центре Русской равнины, в пределах бассейна реки Десна, на границе природных зон и Великих материковых оледенений располагается уникальный природный объект – Брянский лесной массив (БЛМ) с центральным ядром – территорией Опытного лесничества. Уникальность БЛМ и составляющих его компонентов отмечена в трудах великих исследователей природы: Г.Ф. Морозова [1], П.А. Земятченского [2], В.Н. Сукачева [3], И.В. Тюрина [4], Н.П. Ремезова [5], А.А. Роде [6]. Еще в начале прошлого века отмечалось влияние сложного рельефа, особенностей геологического строения местности, уровня и химизма грунтовых

295

Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской)

вод на характер почвообразования, состав и продуктивность лесных насаждений. Опытное лесничество, как и вся территория БЛМ, размещается в пределах восточной краевой зоны Днепровского оледенения на хорошо развитых террасах реки Десна. Лесные насаждения, преимущественно борового типа, располагаются на редких останцах срезанной Днепровским ледником IY террасы, а основная их часть – на размытой флювиогляциальными потоками во время отступления ледника III террасе реки Десны (абс. отм. 177-186 м). Территория представлена поверхностью врезанных в долину Десны террас притоков – Снежети и Свени, усложненнойневысокимидюннымивсхолмлениями(абс.отм.186-191м). Развитыездесьподзолистыеислабо- дерново-сильноподзолистые почвы сформированы на мощных (3-3,5 м) перевеянных песчаных отложениях, отличаются сильнокислой реакцией среды, рHKCI 3,5-4,0; малогумусны, в 0-10 см слое 1-1,5% по Тюрину. Имеют низкое содержание подвижных элементов питания Р2О5 2-5; К2О 0,5-1,5 мг/100 почвы по Кирсанову. Степень насыщенности основаниями 45-60%. Грунтовые воды залегают глубоко и слабо минерализованы. Такие условия определяют в основном тип условий местопроизрастания А2, где произрастают сосняки брусничникиII классабонитета сзапасомдревесиныквозрасту100-120лет~300м3/гаприполноте0,6(кв.43). На выположенной водораздельной поверхности мощность флювиогляциальных отложений менее значительна (1,5-2 м). В почвообразование вовлекаются обогащенные К2О (>10 мг) и Р2О5 (>25 мг/100 г почвы) пылеватые кварцево-глауконитовые пески морского генезиса. Дерновоподзолистые почвы становятся менее кислыми рНKCI 4,0-5,0. Тип условий местопроизрастания богаче и соответствует субори - В2. В составе представленных здесь сосняков брусничников появляется значительная примесь березы и единично ель. Насаждения растут по I классу бонитета и при полноте 0,6 уже к 60 годам приобретают запас древостоя в 300 м3/га (кв.51).

Однако наивысшей продуктивности почвы и насаждения Опытного лесничества достигают на хорошо выраженном вытянутом по длине (до 500 м) склоне от водораздела к пониженным террасам. Территория верхней и средней части склона покрыта наиболее продуктивными, разнообразного, часто сложного состава насаждениями. Верхняя, цокольная часть склона покрыта сложными суборями - С2-3 и представлена дерновоподзолистыми почвами развитыми на неглубоких, до 1-1,5 метров флювиогляциальных песках подстилаемых кварцево-глауконитовымипескамисвключениямифосфоритов,опесчаненноймореныиальбскимслюдистым суглинком.Близкоеприсутствиебогатыхэлементамипитанияпород,подстилающихбеднуюкварцевуютолщу дало возможность произрастающим здесь сложным двухярусным сосново-еловым с примесью липы и клена насаждениям расти по Ia классу бонитета. К 180 годам насаждение достигает суммарного запаса стволовой древесины 670 м3/га и высоты деревьев в 40 метров (кв.30). Приближение к поверхности на склоновых элементах рельефа к рекам сильноминерализованных грунтовых вод, мигрирующих по породам мелового возраста на фоне подстилания богатых элементами питания горных пород создало условия для развития дубравных типов местообитания. Глубоко-дерновые слабоподзолистые почвы развитые на многочленных отложениях, имеют здесь наивысший лесорастительный эффект, формируя многоярусные сложного состава влажные дубравы I класса бонитета (кв. 48, 82). Комплексные исследования почв и насаждений ядра БЛМ – территории Опытного лесничества свидетельствуют об определяющем влиянии характера почвообразующих и подстилающих пород, близости расположения и степени минерализации грунтовых вод на состав и продуктивность произрастающих здесь древостоев.

Литература

1.Морозов Г.Ф. К вопросу об образовании опытного лесничества в Брянских лесах // Лесн. журн. 1906. №3. - С.283-293.

2.Земятченский П.А. Отчет по исследованию геологии и почв в Брянском лесном массиве // Тр. по лесн. опыт. Делу в России. 1907. Вып.6. - С. 1-46.

3.Сукачев В.Н. Лесные формации и их взаимоотношения в Брянских лесах // Тр. по лесн. опыт. Делу в России. 1908. Вып. 9. – С. 1-61.

4.Тюрин И.В. План почв Учебно-Опытной лесной дачи масштаба 1:10 000. Брянск, 1915.

5. Ремезов Н.П. Обзор результатов научно-исследовательской работы кафедры почвоведения Брянского лесного института за 5 лет // Почвоведение. 1938. № 7 -8. - С. 1069-1076.

6.Роде А.А. Режим почвенно-грунтовых вод Брянского учебно-опытного лесничества и его связь с почвообразованием и насаждениями. Брян. лесн. ин-т, 1940. - с.48 (рукопись).

УДК 631.411.6

АНТИСТРЕССОВОЕ И РОСТСТИМУЛИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ГУМАТОВ НА РАСТЕНИЯ ПРИ РЕМЕДИАЦИИ ЗАГРЯЗНЕННЫХ ГОРОДСКИХ ПОЧВ

Д.С. Соколова, С.Я. Трофимов, А.А. Степанов

Факультет почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова, 119899, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, e-mail: strofimov@inbox.ru.

Высокая положительная отзывчивость почв и растений на применение гуматов в полевых и лабораторных экспериментах обусловила большой интерес к производству коммерческих гуматов во всем мире. Наиболее сильный эффект гуматов проявляется при неблагоприятных условиях окружающей среды: при недостаточной или избыточной влажности, низких температурах, недостаточной освещенности или при загрязнении тяжелыми металлами, радионуклидами или органическими поллютантами, так как гуматы, блокируятоксикантывпочвах,иблагодаряфизиологически-активномуипротекторномудействиюповышают устойчивость растений к воздействию неблагоприятных факторов среды.

296

Доклады Всероссийской научной конференции

На кафедре химии почв факультета почвоведения Московского университета с 2008 г ведутся исследования гуминовых препаратов с целью оценки возможности их применения для детоксикации и ремедиации загрязненных городских почв.

Эффективность действия гуматов была экспериментально подтверждена нами в ходе полевых экспериментов проводимых с 2009 года на участках примагистрального озеленения. В качестве объекта исследования были выбраны три опытные площадки, расположенные вдоль дорог: участки газона вдоль Ломоносовского и Нахимовского проспектов и Каширского шоссе. На каждой точке закладывалось по шесть делянок, с использованием четырех препаратов гуматов: препараты на основе бурого угля «Гуми-20» и «Экстра» и препараты на основе торфа «Флексом» и «ЭкоОрганика».

На рисунке 1 представлены результаты определения биомассы растений на опытных участках газонов. Биомасса на делянках, обработанных гуматами, в большинстве случаев значительно превышает биомассу на контрольных участках (не менее чем в 1.5-2 раза, а на отдельных делянках, обработанных гуматами из торфа в 4-8 раза).

Проведенныелабораторныеимикрополевыеопытыпозволиливыявитьэффективныедозыгуматовдля применения в качестве детоксикантов городских почв. Установлено, что двукратная обработка вегетирующих растений (первая – через неделю после появления всходов, вторая – через две недели после первой обработки) опрыскиванием из расчета 10 л/м2 0,02% раствором для гуматов из торфа или 0,01% раствором для гуматов из бурогоугляснимаеттоксическоевоздействиехлориданатрия идизельноготопливависходныхконцентрациях до 10 000 мг/кг.

Высокая конкуренция на рынке коммерческих гуминовых препаратов у нас в стране и в большинстве развитых стран диктует насущную потребность в улучшении качества и повышения эффективности производимых гуматов. Существует несколько путей решения данной проблемы. Один из них – введение в

состав гуминовых препаратов различных минеральных и органических добавок, микроэлементов, различных штаммов микроорганизмов. Однако гораздо более перспективным представляется глубокая модификация выпускаемых препаратов путем изменения фракционного состава самих гуминовых кислот – избавление от балластныхкомпонентовиувеличениедолибиохимическиифизиологически-активныхГКиФК.Даннаяидея была положена в основу серии экспериментальных работ (лабораторных, вегетационных и полевых опытов), проводимых на кафедре химии почв факультета почвоведения МГУ в 2009-2010 гг. В качестве объекта

Рис. 1. Учет биомассы растений на участках газона вдоль автодорог г. Москвы

297

Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской)

модификации был выбран гуминовый препарат из бурого угля производства ООО НВЦ «Агротехнологии». Разработанная нами методика позволила кардинально изменить соотношение амфифильных фракций гуминовых веществ в составе препарата, получившего название «Экстра-growth».

Полевыеиспытания,проводимыенаопытныхделянкахскомплекснымзагрязнениемпочвыхлоридами, тяжелыми металлами и нефтепродуктами, показали, что применение гуминового препарата «Экстра-growth» увеличивало биомассу растений не менее, чем в 30 раз по сравнению с загрязненным контролем и почти в 2 раза по сравнению с действием исходного препарата «Экстра». В полевых опытах на незагрязненной почве обработка семян и проростков газонных трав препаратом «Экстра-growth» увеличивало биомассу растений соответственно в 2,5 и 3 раза по сравнению с действием исходного препарата «Экстра».

Такимобразом,результатыпроведенныхисследованийподтверждаютвысокуюэффективность«Экстраgrowth» как стимулятора роста растений и антистрессового препарата, позволяющего нивелировать (или в значительной степени снижать) токсическое действие на растения различных поллютантов на загрязненных территориях.

УДК 550.4:550.84

ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ НА ПРИМЕРЕ УРОЧИЩА БАРСОВА ГОРА И ОКРЕСТНОСТЕЙ (СРЕДНЕЕ ПРИОБЬЕ)

Е.П. Сорокина (1), Н.Б. Левина (1) , В.А. Ткаченко (1), В.Н. Тюрин (2)

(1)ФГУНПП «Аэрогеология», Москва, e-mail: Liza@aerogeologia.ru

(2)ООО «Гиперборея», Сургут, e-mail: tyurin_vn@mail.ru

Одним из важных этапов экологической оценки территории является ее дифференциация с выделением внутренне однородных участков, для которых проводится определение экологических показателей. Использование при этом методов геохимии ландшафта весьма эффективно, т.к. обеспечивает комплексное исследованиевсехкомпонентовприроднойсредысточкизрениямиграции химическихэлементов. Этотподход приобретает особую актуальность при оценке загрязнения территорий, затронутых техногенным воздействием.

В данной работе изложен опыт ландшафтно-геохимического анализа участка Среднего Приобья к западу от Сургута, куда входит уникальный природный объект – урочище Барсова Гора. Само урочище находится на правом берегу р. Оби и по форме представляет собой вытянутое вдоль поймы Оби возвышение протяженностью7км,площадью13,5км2.Вгеологическомплане–этофрагментполосыкраевыхледниковых образований, сильно переработанный экзогенными процессами. Значение этой территории определяется геологическими особенностями, наличием уникальных для таежной зоны Западной Сибири крупнотравных лесов и редких видов растений, а также большим скоплением объектов археологии с раннего неолита [1].

Специальные исследования в пределах Барсовой Горы и ее окрестностей проведены на площади 85 км2. Для этой территории составлена цифровая модель рельефа (ЦМР); при ее подготовке использованы данные с топографических карт масштаба 1:5000 с сечением горизонталей 1,0 м. При обработке ЦМР получен ряд морфометрических характеристик: углы наклона склонов, их экспозиция, сеть тальвегов, степень горизонтальной расчлененности рельефа [2].

На основании анализа полевых материалов и ЦМР составлена карта условий миграции химических элементов (масштаб 1:25000) с использованием принципов геохимической классификации ландшафтов, разработанных А.И. Перельманом [3] и М.А. Глазовской [4,5], с учетом современных представлений ландшафтоведения [6].

На карте показаны геохимические ландшафты (ГХЛ) и их структурные подразделения – элементарные ландшафты (ЭЛ).

Вся территория участка находится в границах таежного типа (среднетаежного подтипа) геохимических ландшафтов; класс ландшафта кислый и кислый глеевый. Дифференциация ландшафтов выявляется на родовомивидовомуровне.Выделеныследующиеродыгеохимическихландшафтов:I-низменнаяледниковая и водно-ледниковая равнина; II - низменная водно-ледниковая равнины; III - низменная озерно-аллювиальная равнина; IV - пойма р. Оби и ее крупных притоков.

Основное содержание карты составляют структурные элементы геохимических ландшафтов – ЭЛ. Группы ЭЛ различаются по обстановкам водной миграции:

-кислая окислительная (H) с автоморфным режимом увлажнения (А); почвы - подзолы иллювиальножелезистые;

-кислая и кислая глеевая окислительно-восстановительная (H, H-Fe) с полугидроморфным режимом увлажнения (АГ); индикаторы – подзолы глеевые и торфяно-подзолисто-глеевые почвы;

-кислая глеевая восстановительная обстановка (H-Fe) с гидроморфным режимом увлажнения (Г) приуроченакболотам;почвы-индикаторы–глееземыторфянистыеиторфяные,торфяныеболотные(верховые, низинные и переходные);

-кислая и кислая глеевая окислительно-восстановительная сезонно изменчивая обстановка (Н/H-Fe) с периодическигидроморфнымрежимомувлажнения(ПГ)приуроченакпоймамрек;индикатораллювиальные почвы дерново-глеевые и оподзоленные.

ВпределахперечисленныхгруппвыделяютсявидыЭЛ,привязанныекопределеннымместоположениям:

автономныеэлювиальные,элювиально-аккумулятивные,трансэлювиальные,трансэлювиально-аккумулятивные.

Конечные звенья катен представлены следующими видами ЭЛ: транзитными тальвегов и днищ ложбин,

транзитными супераквальными пойм рек и ручьев и супераквальными понижений у подножья склонов.

298

Доклады Всероссийской научной конференции

Создание карты условий миграции позволило провести качественный и количественный анализ структуры ГХЛ. Одной из главных задач такого анализа является характеристика геохимического сопряжения (ландшафтно-геохимической катены) - закономерного сочетания элементарных ландшафтов от водораздела

кдепрессии рельефа. Дополнительно определяются количественные показатели:

-состав доминирующих и второстепенных ЭЛ (в % от площади ГХЛ);

-соотношение площадей ЭЛ с разным режимом увлажнения;

-степень техногенной нарушенности территории;

-морфометрические характеристики рельефа: абсолютные высоты, крутизна и экспозиция склонов, расчлененность рельефа.

С учетом возможной внутренней неоднородности ГХЛ, эти крупные таксоны регионального уровня дополнительно подразделяются на блоки - так называемые местные геохимические ландшафты (МГХЛ),

сохраняющие все свойства ГХЛ, в том числе полный состав ландшафтно-геохимической катены. Для водораздельных территорий границы блоков проводятся по малым рекам, а сами МГХЛ соответствуют основным междуречьям. В понижениях макрорельефа к МГХЛ могут относиться болотные массивы, пойменные острова и т.д. При анализе МГХЛ рассматриваются в качестве основных расчетных единиц, своеобразных «микрорайонов».

В пределах исследуемого участка всего выделено 15 МГХЛ, по ним проведена дифференцированная количественная оценка территории.

Результаты расчетов по некоторым из показателей приведены в таблице 1, где наглядно показаны различия в структуре ГХЛ и степень их внутренней однородности. При этом ГХЛ I, совпадающий в своем распространении с основным контуром урочища, представляет своеобразный «остров», который на фоне избыточно увлажненной территории Приобья отличается явным преобладанием ЭЛ с автоморфным режимом увлажнения икислойокислительнойобстановкойводной миграции(80-90%площади).МГХЛI-4выделяется повышенной расчлененностью и крутизной склонов, значительной долей склонов «теплых» экспозиций (17% площади), относительно высокой долей площади трансэлювиальных ЭЛ, связанных с выходами супесчаносуглинистых ледниковых отложений. Морена, содержащая в качестве отторженцев породы палеогена, определяет относительное обогащение формирующихся почв жизненно необходимыми элементами (Mg, Ca, Mn, Fe, Cu, Zn) по сравнению с песчаными почвами. Все эти факторы приводят к формированию на южных склонах «экзотической» группы ЭЛ крупнотравных лесов с редкими видами растений, с развитием таежных неоподзоленных почв.

Таким образом, количественная характеристика территории по «микрорайонам» - МГХЛ - позволяет провести дифференциацию участка по условиям миграции химических элементов. По соотношению ЭЛ с разными режимами увлажнения оценивается способность ландшафтов к самоочищению от загрязняющих веществ. Это определяет значение ландшафтно-геохимической карты для экологической оценки территории.

Таблица 1

Характеристика геохимических ландшафтов (ГХЛ) и входящих в их состав местных геохимических ландшафтов (МГХЛ) по показателям условий миграции химических элементов

299