


№ 1 (2025)
ГЕНЕЗИС И ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ
Квалификаторы в классификации WRB-2022: состав, содержание, функции
Аннотация
Международная классификация почв (WRB) издавалась каждые восемь лет, начиная с 1998 г., и в каждой ее версии изменялись количество, содержание и статус квалификаторов. В соответствии с принципами WRB квалификаторы, как главные, так и дополнительные, основаны на представлениях о почвообразовательных процессах. Анализ квалификаторов (281) в последней версии 2022 г. показал приоритет диагностических горизонтов как критериев выделения обеих категорий квалификаторов, а также химических свойств почв. Среди антропогенных квалификаторов более многочисленны и разнообразны собственно техногенные. Количество квалификаторов, преимущественно дополнительных, максимально в широко распространенных почвах (Technosols, Cambisols, Gleysols) и минимально в жестко географически локализованных почвах (Nitisols). По приуроченности к почвам квалификаторы делятся на универсальные, выделяемые почти в любых почвах (по гранулометрическому составу, глееватости), и уникальные, характерные для отдельных почв. Функция главных квалификаторов – создание центрального образа Реферативной группы и формирующих ее процессов, однако их количество бывает избыточным. На основании расчета таксономических расстояний наиболее похожими по набору главных квалификаторов оказались пары Реферативных групп: Stagnosols и Planosols, Calcisol и Gypsisol, Alisols и Acrisols, что обусловлено сходством формирующих их процессов. Реферативные группы Histosols, Gleysols характеризуются наиболее неповторимым набором главных квалификаторов. В построении названий квалификаторов, кроме латинских и греческих морфем использованы элементы из 26 языков народов мира. В качестве примера подходов к анализу квалификаторов рассмотрена Pеферативная почвенная группа Podzols.



ХИМИЯ ПОЧВ
Оценка влияния факторов среды на запасы органического углерода в лесных почвах Брянского Полесья
Аннотация
Приведена оценка вклада биотических и абиотических факторов в варьирование запасов углерода в почвах хвойно-широколиственных лесов. Исследование проводили на территории заповедника “Брянский лес” и его охранной зоны на 45 пробных площадях, расположенных в разных ландшафтах. Проанализировано 5 групп факторов среды, характеризующих растительность, макрофауну, ландшафт, рельеф, историю природопользования. Статистические взаимосвязи между ними и показателями запасов углерода оценивали с использованием регрессионного анализа с машинным обучением. Для подстилки ведущим фактором, определяющим запасы углерода в ней, является качество опада, формируемое доминантами древесного, травяного и мохового яруса, в то время как положение в ландшафте и другие орографические характеристики были менее информативны. Наибольшие запасы подгоризонта OL подстилки характерны для лесов с высокой долей участия сосны. Наиболее информативным для определения вариации запасов углерода подгоризонта OFH подстилки является показатель проективного покрытия мхов. Результаты регрессионного анализа для запаса углерода в горизонте А и в слое 0–30 см продемонстрировали значительный вклад индикаторов, указывающих на наличие повышенной гидроморфности почв, а также связанных с функциональной организацией лесных экосистем, а именно эколого-ценотической структуры растительных сообществ (доля неморальных видов в ярусе подроста и кустарников) и функционального разнообразия дождевых червей.



Железо-марганцевые ортштейны почв природных ландшафтов юга Дальнего Востока России
Аннотация
На основе использования комплекса современных аналитических методов и неинвазивных методик изучено строение, состав и специфика накопления микроэлементов округлыми ортштейнами дерново-буро-подзолистых глееватых почв (Gleyic Luvisol (Manganiferric)) заповедников и национального парка юга Дальнего Востока. Ортштейны характеризуется выраженной дифференциацией на внешнюю (бурая и охристо-бурая, насыщенная Fe, плотная) и внутреннюю (темно-бурая, насыщенная Mn, рыхлая) зоны. По характеру распределения соединений Mn во внутренней зоне выделено два типа ортштейнов: с недифференцированной внутренней зоной и имеющие ядро(а). Ядра содержат С-обогащенные микрозоны, которые являются центрами осаждения Fe и Mn. В ортштейнах идентифицированы стадии совместного осаждения Fe и Mn и стадии с преобладанием осаждения одного из элементов. Ортштейны состоят из комплекса минералов, унаследованных из почв, а также ортштейно-специфичных минералов (гетит, фероксигит, бернессит). Содержание Fe в ортштейнах в среднем превышало содержание в почве в 4 раза, содержание Mn в 21.9, содержание С в 3.6 раза. В ортштейнах наиболее интенсивно накапливается Pb (EF 5.53–12.14), его аккумуляция определяется совместным участием С- и Mn-содержащих соединений. Менее активно накапливаются Ni (EF 0.89–5.81) и Cr (EF 1.22–2.60), слабо накапливаются V (EF 0.85–1.88) и Sr (EF 0.58–1.43). Фазами, накапливающими Ni, Сr, V и Sr, являются соединения ортштейнов, содержащие Fe и С. Цинк в ортштейнах не накапливается. Сравнение концентраций водорастворимых форм микроэлементов указывает на снижение подвижности Cr, Pb, Ni, V и Sr в ортштейнах по сравнению с почвами.



Биохимическая активность и газовый режим в эвтрофном и мезотрофном болотах Горного Алтая
Аннотация
Представлены результаты исследований биологической активности, концентрации углеродсодержащих парниковых газов и их эмиссии в эвтрофном и мезотрофном болотах. Установлено, что 4 года исследований характеризуются как среднемноголетние, уровни грунтовых вод на болотах были близки к поверхности, а влажность в слое 0–30 см не опускалась ниже 0.8 полной влагоемкости. Выявлено, что степень прогревания торфяных профилей болот определяется их типом и уровнем грунтовых вод. Проанализирована внутрипрофильная динамика биологических параметров за 2 года. Выявлена активность ферментов оксидоредуктаз, принимающих участие в процессах образования гумусовых веществ. Активность каталазы и полифенолоксидазы в торфах эвтрофного болота идентична их активности в торфах мезотрофного болота, а активность пероксидазы в эвтрофных торфах в 1.5–6 раз выше по сравнению с торфами мезотрофного болота. Изучена динамика углеродсодержащих газов в торфяном профиле болот, которая показала близкие значения для обоих типов болот от 0.07 до 1.4 ммоль/дм3 по СО2 и от нуля до 0.65 ммоль/ дм3 по СН4. Приведена характеристика биологического и газового режимов СО2 и СН4, которая показала большее их выделение из мезотрофного болота. Доказано, что активность биологических процессов, изученных прямым методом с использованием люминесцентной микроскопии и методом субстрат-индуцированного дыхания, проявляется по всему торфяному профилю болот до минеральных подстилающих пород, но степень их активности определяется типом болота и ботаническим составом торфов, слагающих торфяной профиль.



Геохимические особенности торфяной залежи олиготрофного болота и пулов углерода
Аннотация
Рассмотрена взаимосвязь распределения углерода в торфяной залежи олиготрофного болота с физико-химическими параметрами и минеральным составом торфа. Торфяная залежь имеет высокую влагоемкость на глубинах 0–0.5 и 4.0–5.0 м. Содержание углерода в органическом веществе торфа 59.5% (3.0–3.5 м) выявлено в переходном и 57.8% (5.0–5.5 м) низинном торфе со степенью разложения более 30%. Количество гуминовых кислот составляло 18.1% в переходной части залежи (1.5–2.0 м) и снижалось в 2–4 раза с увеличением глубины торфа. Высокая сорбционная обменная емкость гуминовых кислот выявлена на глубине от 1.5 до 3.5 м. Проанализировано распределение микро- и макроэлементов в торфе в помощью СЭМ. Показано образование органо-минеральной прослойки на глубинах 1.0–3.5 и 5.0–6.5 м. Получена взаимосвязь количества функциональных групп гуминовых кислот с распределением содержания элементов Al, Si и Fe по глубине торфяной залежи.



Использование стандартизированных образцов для исследования процессов разложения растительных материалов в естественных и городских биогеоценозах
Аннотация
Для исследования процессов разложения растительных материалов в городских лесных биогеоценозах дендрария Ботанического сада МГУ использовали методику стандартизированных образцов. Для выявления ведущих факторов разложения тестовых материалов исследование проводили в различных биогеоценозах зонального ряда: от зоны смешанных лесов (Московская область) до зоны сухих степей (Волгоградская область). Стандартизированные образцы березовой древесины, целлюлозы, чая и нативного материала (местной подстилки) закладывали на поверхность почвы (на уровне лесной подстилки или под ней), затем отбирали через разные временны́е интервалы. Исследовали динамику потери массы материалов на каждой площадке, а также зональные и локальные закономерности, связанные с различиями основных факторов разложения. Показано, что ведущие факторы разложения отличаются для разных материалов. Разложение древесины и целлюлозы контролируется преимущественно температурой и влажностью. Скорость разложения чая на начальных этапах зависит от температуры и влажности, но различается в лиственных и хвойных лесах. Скорость разложения нативных материалов не определяется климатическими факторами в исследуемом диапазоне. В Ботаническом саду МГУ наблюдается замедленное разложение древесины, соответствующее зональным лесам, расположенным в 320–440 км к югу. Нативный материал в хвойных биогеоценозах Ботанического сада, напротив, разлагается быстрее, чем в естественных биогеоценозах, что согласуется с ранее полученными данными по поступлению опада и запасам подстилок. Показана специфика использования некоторых тестовых материалов для исследования факторов и процессов разложения в биогеоценозах, испытывающих антропогенное воздействие, в частности, показана возможность использования древесины как тестового материала.



Метаболом черноземов типичных различного вида использования
Аннотация
Исследовано влияние землепользования на формирование метаболома чернозема типичного. Проанализированы черноземы типичные (Haplic Chernozems) многолетних полевых опытов Курского ФАНЦ (пос. Черемушки, Курская область) четырех видов использования: 55-летний бессменный черный пар, 21-летняя залежь после бессменного черного пара, 4-летние полевые опыты с применением технологии прямого посева и традиционной обработки. Для изучения почвенного метаболома проводили водную экстракцию фумигированной и нефумигированной почвы с последующим определением содержания водоэкстрагируемого органического углерода (Свэ) и углерода микробной биомассы (Смик) методом высокотемпературного каталитического окисления, а также состава почвенных метаболитов методом газовой хроматографии с масс-спектрометрией. На примере залежи продемонстрировано влияние постагрогенной трансформации черноземов на накопление лабильных форм почвенного углерода. Вспашка черноземов в условиях отсутствия поступления растительного опада приводит к сокращению содержания лабильного углерода. На уровне тенденции показан положительный эффект прямого посева на содержание лабильных форм углерода. По результатам метаболомного анализа черноземов идентифицировано 21 соединение, участвующее в метаболизме углеводов, липидов и азотистых веществ. С помощью индекса разнообразия Шеннона продемонстрировано негативное влияние вспашки на сложность метаболомных профилей черноземов. Наиболее контрастные различия в метаболитном составе выявлены между черноземами, находящимися под залежью и паром, которые обусловлены преобладанием вкладов метаболитов растительного и микробного происхождения соответственно. Наблюдается тенденция к накоплению метаболитов растительного происхождения в черноземе, формирующемся в условиях применения прямого посева. Установлено, что в метаболомном профиле пахотных черноземов доминируют компоненты углеводного обмена, а в непахотных – компоненты азотистого и липидного обмена.



ФИЗИКА ПОЧВ
Пространственное распределение магнитных параметров в дневных и погребенных почвах Cуздальского ополья
Аннотация
Магнитные свойства почв зависят от исходных свойств почвообразующих пород и ряда постседиментационных процессов. Установлено, что в условиях возвышенностей центра и юга Восточно-Европейской равнины неоднородность пространственного распределения магнитных свойств находится в тесной связи с неоднородностью почвенного покрова, обусловленной фактором реликтового криогенного микрорельефа. Различия в магнитной восприимчивости достаточны для формирования выраженного геофизического контраста, фиксируемого наземной магниторазведкой, однако этот метод до сих пор использовался в почвенных исследованиях единично. Дискуссионным остается происхождение и возраст магнитной фракции в маломощных почвенно-седиментационных толщах в области распространения покровных суглинков. Целью работы является определение закономерностей пространственного распределения магнитных параметров в поверхностных позднеплейстоцен-голоценовых педолитокомплексах на примере Суздальского плато. Использован комплекс магнитных методов, включающий полевое и лабораторное определение параметров объемной и удельной магнитной восприимчивости, а также детальную магниторазведку. В результате получены и сопоставлены наборы данных, характеризующие магнитную неоднородность в масштабах от отдельных литопачек и морфонов до элементарных почвенных ареалов, составляющих комплекс агроземов текстурно-дифференцированных, агросерых и агродерново-подзолистых почв. Выявлено, что основным источником магнитных аномалий является аутигенная сильномагнитная фракция педогенного и пирогенного происхождения, сосредоточенная в материале гумусовых горизонтов почв позднеледниковья и голоцена. Результаты могут быть использованы при изучении структуры почвенного покрова, реконструкции природной среды позднего плейстоцена – голоцена и интерпретации геофизических данных.



ДЕГРАДАЦИЯ, ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ
Реградационные изменения химических свойств постагрогенных почв (обзор)
Аннотация
Обобщена информация об изменении свойств постагрогенных почв с фокусом на состав органического вещества в ходе восстановления естественной растительности. В пределах одной ландшафтной зоны от хроносерий распахиваемого горизонта на наиболее бедных субстратах к более богатым снижается контрастность изменения кислотности, содержания и запасов почвенного органического вещества, обогащенность гумуса N. Этот тренд проявляется и в ряду постагрогенных почв: песчаные и супесчаные тайги и подтайги – суглинистые тайги и подтайги – суглинистые лесостепи и степи. В старопахотном горизонте при естественном восстановлении растительности величина рН и содержание подвижного K снижается в (под)тайге и остается неизменной в (лесо)степи. Содержание подвижного Р и обменных Ca и Mg слабоконтрастно уменьшается в песчаных почвах (под)тайги и является консервативным показателем в суглинистых почвах (под)тайги и (лесо)степи. В песчаных почвах лесных биомов умеренного пояса содержание почвенного органического вещества и общего N по-разному меняется в ходе постагрогенной сукцессии. В суглинистых почвах лесных и степных биомов их содержание повышается или существенным образом не меняется в ходе естественного восстановления растительности. Несиликатные соединения переходных металлов и подвижные соединения кальция, а также активный кислород, продуцируемый почвенными микроорганизмами, играют важную, но не до конца понятную роль в стабилизации и разрушении почвенного органического вещества. В контексте постагрогенных реградационных изменений почв пока выполнены лишь пилотные оценки трансформации состава почвенного органического вещества.



Оценка загрязнения почв и эрозионных процессов в Республике Казахстан по литературным данным
Аннотация
Систематизированы данные по уровню загрязнения почв и темпам эрозионных процессов в Республике Казахстан (РК) в пределах речных бассейнов с высокой вероятностью вторичного загрязнения почв вследствие латеральной миграции загрязняющих веществ, переносимых совместно с наносами. С использованием поисковых систем Google Scholar, Springer Link, Science Direct, Scopus и РИНЦ были собраны публикации по загрязнению почв тяжелыми металлами, радионуклидами техногенного и природного происхождения, нефтью и нефтепродуктами и компонентами ракетного топлива, а также характеризующие темпы водной и ветровой эрозии и степень эродированности почв РК. На основе собранных данных составлены тематические карты РК, на которых отображены территории с повышенными концентрациями загрязняющих веществ в почвах в пределах крупных речных бассейнов. С использованием сопоставления карт загрязнения почв и карты водной и ветровой эрозии РК выделены бассейны рек, в пределах которых наиболее высока вероятность вторичного загрязнения почв из-за переноса загрязненных частиц водно-эрозионными процессами, а также их локальным переносом за счет развития ветровой эрозии. Установлено, что наиболее интенсивно процессы вторичного загрязнения, прежде всего, аллювиальных почв могут происходить в бассейнах рек Иртыш и Шу. Следует учитывать, что имеющиеся оценки темпов водной эрозии получены на основе расчетов по эрозионным моделям, а оценки ветровой эрозии основаны на полуколичественных данных. В этой связи для различных регионов РК необходимы исследования по верификации расчетов темпов эрозии по эрозионным моделям на основе полевых данных.


