Почвоведение. Почвенные исследования

В монографии изложено содержание инвестиционных проектов по борьбе с ветровой и водной эрозией, рекультивацией нарушенных земель, деградацией пастбищ в зоне интенсивного земледелия и оленьих пастбищ, ликвидации заболачивания, подтопления земель, вторичного засоления. Изложены методики применения электронных компьютерных программ Project Expert и Comfar III Expert при расчете бизнес-планов в проектах развития территорий и инвестиционных землеустроительных проектах.

В учебнике изложены основные вопросы общей части дисциплины «География почв». Раскрыто содержание, методы, методология, задачи дисциплины, морфологические признаки почв, структурные уровни организации почв и почвенного покрова. Изложены основные положения теории генезиса, характеристики почвообразовательных процессов. Рассмотрены современные классификационные построения в работах российских и зарубежных почвенных школ, дана корреляция классификации почв России и мировой реферативной базы (WRB). Изложены основные законы географии почв, учение о факторах почвообразования, о почвенно-географическом районировании. Большое внимание уделено структуре почвенного покрова (СПП) и методам ее изучения.

В учебнике изложены основные причины деградации почв и способы их охраны и оптимизации обстановки при разном уровне интенсификации сельскохозяйственного производства. Акцентировано внимание на проблемных ситуациях и не решенных пока вопросах, связанных с плодородием почв. Охрана почв повышает экологическую и экономическую эффективность использования земель.

Учебник «География почв. Почвы России» дает представление об основных типах почв и особенностях их географического расположения. Основой учебника является курс лекций «География почв», который читается автором в Тимирязевской академии более 25 лет. Материал излагается в соответствии со схемой почвенно-географического районирования РФ. Приводятся характеристика наиболее распространенных типов почв, условий почвообразования, их генетические, региональные особенности и возможности хозяйственного использования. В процессе изучения дисциплины студент получает знания о географическом распространении типов и подтипов почв, строении их почвенного профиля, представления о почвообразовательных процессах и особенностях их проявления в зависимости от факторов почвообразования, большое внимание уделяется морфологической и аналитической диагностике почв. Название почв приводятся на основе наиболее распространенных национальных классификационных построений («Классификация и диагностика почв СССР» (1977) и «Классификация и диагностика почв России» (2004)), а также Мировой коррелятивной базы почвенных ресурсов — WRB (World Reference Base for Soil Resources), которые широко используются в настоящее время.

Цель исследования – изучение допустимых рекреационных нагрузок в лесах Западно-го Кавказа, которые обеспечивают отсутствие процессов эрозии почв на склонах. В ходе эксперимента были использованы следующие методы: моделирование рекреационных нагрузок; исследование эрозии почвы после искусственного дождя; обработка данных с помощью компьютерных программ. Установлено, что по мере нарастания рекреационной нагрузки эрозия почв увеличивается. Известно, что эрозия почв и крутизна склона взаимосвязаны. При обработке экспериментальных данных получены уравнения, отражающие взаимосвязь эрозии почвы, рекреационной нагрузки и крутизны склона. При отсутствии эрозии почв на основании графического анализа определен допустимый уровень рекреационных нагрузок на склонах различной крутизны по группам типов леса. Это позволило обосновать допустимые рекреационные нагрузки, чел./га: в лесах низкогорий – 7,6…0,5; в лесах Колхиды – 1,7…0,8; в буковых лесах – 10,3…0,1; в пихтовых лесах – 7,3…1,4. В субальпийских лесах клена и рябины допустимая рекреационная нагрузка изменялась от 4,2 до 0,7 чел./га. Предложено не проводить рекреацию в дубовых, каштановых и буковограбовых лесах низкогорий при крутизне склонов более 23°; в колхидских лиановых лесах – более 17°; в буковых лесах – более 20°; в пихтарниках – более 18˚; в субальпийском редколесье – более 14°.

В монографии дано экспериментально-теоретическое обоснование использования почвенно-биологического фактора в земледелии. Показана роль биоразнообразия в агроэкосистемах как фактора оптимизации биологической активности почвы, разработаны новые методы диагностики состояния почвенной среды, предложена дифференциация использования способов интенсификации биологических факторов с учетом эколого-ландшафтного аспекта, исследованы агроэкологические аспекты явления почвоутомления, разработана методика оптимизации севооборотов по фактору почвоутомления, разработано положение о вспомогательном характере использования химических средств борьбы с вредоносными объектами в фитоценозах и приоритетности фитоценологического фактора.

Впервые изучены геохимические особенности почв, развивающихся в условиях отработанных месторождений киновари в пределах Северо-Западного Кавказа. Показано, что в группе литофильных элементов ведущее место принадлежит титану и марганцу, сидерофильных — никелю и кобальту, халькофильных — цинку и меди. Близкие закономерности установлены для зольного состава древесных пород. Несмотря на разный мезорельеф, в пределах которого идет образование современного почвенного покрова, содержание элементов характеризуется незначительной контрастностью

Охарактеризованы свойства и минералогический состав тонкодисперсных фракций, выделенных из агрочерноземов, образующих трехкомпонентную пятнистость в Каменной степи. Почвенный покров представлен агрочерноземами зоотурбированными (Haplic Chernozem (Clayic, Aric, Pachic, Calcaric)), миграционно-мицелярными (Haplic Chernozem (Clayic, Aric, Pachic)) и глинисто-иллювиальными (Luvic Chernozem (Clayic, Aric, Pachic)), все почвы являются глубококвазиглееватыми в связи с периодическим подъемом грунтовых вод. Минералогический состав фракции менее 1 мкм, представлен смешанослойными сложными неупорядоченными слюда-смектитовыми образованиями, ди- и триоктаэдрическими гидрослюдами, несовершенным каолинитом и магнезиально-железистым хлоритом. Профильное распределение указанных минералов несколько меняется в зависимости от подтиповой принадлежности почв, формирующих пятнистость. В зоотурбированном агрочерноземе отмечается равномерное распределение глинистых минералов, в агрочерноземе глинисто-иллювиальном – слабовыраженное элювиально-иллювиальное распределение смектитовой фазы. Фракции тонкой (1–5 мкм) и средней (5–10 мкм) пыли состоят из кварца, слюд, калиевых полевых шпатов, плагиоклазов, каолинита и хлорита. Ни один минерал не является доминирующим, поскольку доля каждого из них менее 35–45%. Фракции пыли отличаются по соотношению кварца и слюд. В средней пыли больше доля кварца, в тонкой пыли, наоборот, больше доля слюд.

На территории выработанного Бахиловского асфальтового месторождения (Самарская обл.) и в его окрестностях изучены особенности состава и распространения основных компонентов углеводородного комплекса почв: органического (некарбонатного) углерода, гексановых битумоидов и индивидуальных полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). По их соотношению выделены три генетических типа углеводородного состояния почв: а) эманационно-инъекционное, распространенное в границах бывшего промысла и отличающееся аномальными (в среднем 5000– 7000 мг/кг) содержаниями тяжелых смолистых битумоидов по всему профилю почв и высоким содержанием ПАУ (в среднем 4–9, максимум 29 мг/кг, основная доля – гомологи нафталина); б) эманационно-биогеохимическое, приуроченное к механогенно-ненарушенным почвам на территории месторождения и за его пределами; эманационная составляющая проявляется в почвах с тяжелым гранулометрическим составом более высокими концентрациями и очень легким составом битумоидов в нижних частях почвенного профиля; в) атмо-седиментационно-биогеохимическое, характерное для условно фоновых почв легкого гранулометрического состава; среди ПАУ в верхнем горизонте почв имеются следы бенз(а)пирена, что указывает на поступление этого углеводорода с аэрозолями из атмосферы; концентрации битумоидов и ПАУ в почвообразующих породах ниже, чем в почвах.

Исследование почв и отложений, слагающих телли Куртик Тепе (эпипалеолит, Турция) и Юнаците (энеолит, Болгария), выполнены с целью выяснить их микростроение, определить состав антропогенных компонентов и проанализировать их принципиальное сходство с современными почвами городов. Использованы методы микроморфологии, сканирующей электронной микроскопии с анализатором химического состава, рентген-флуоресценции и другие способы определения химических и физических свойств почв и отложений. С теллем Юнаците мощностью 9 м связаны две палеопочвы: одна погребена под теллем, другая находится в средней части толщи. Отложения телля Куртик Тепе, начавшие формироваться в конце плейстоцена, имеют мощность до 5 м, под ними залегает погребенная почва соответствующего возраста. Культурный слой теллей состоит из строительных остатков, в основном, это смесь из глины и песка, а также из бытового мусора, с высоким содержанием фосфора, основным источником которого является фосфат кальция кости (апатит). Насыщенность культурного слоя фрагментами антропогенных материалов видна в шлифах. Даже в палеопочвах, если они сформированы на культурном слое (телль Юнаците), количество микровключений кости, древесного угля и обожженного глинистого материала очень высоко. По данным микроморфологии до 50% материала из слоистого заполнения постройки эпипалеолита телля Куртик Тепе представлены антропогенными микровключениями: обломками кости, древесного угля и др. В культурном слое теллей выявляются признаки процессов педогенной трансформации, они могут быть представлены как синлитогенные почвы, сходные с современными Urbic Technosols. Показано, что формирование почв и отложений телля Куртик Тепе проходило в экстремальных условиях среды: аридный климат времени последнего плейстоценового похолодания Younger Dryas (Куртик тепе), а также интенсивные антропогенные воздействия (Куртик Тепе и Юнаците).

Приводится обзор современных представлений о трансформации и загрязнении почв в районах разработки железных руд. Изменения почв и экосистем в районах добычи – одно из самых масштабных воздействий хозяйственной деятельности человека на природу. Анализируются закономерности радиальной дифференциации, пространственного распределения и аккумуляции тяжелых металлов в почвах разных природных зон. Рассматриваются особенности влияния горнопромышленного техногенеза и пылегазовых эмиссий предприятий на почвенные микробные сообщества и фауну. В зонах длительного атмотехногенного воздействия обогатительных комбинатов происходит потеря стабильного состояния экосистемы и/или формируется новая, отличная от природной, техноэкосистема со своим собственным микробиоценозом, в котором сообщества почвенных организмов находятся в состоянии стресса. В пределах рудных горнодобывающих районов формируются эмбриоземы, “переживающие” определенные стадии техногенно обусловленного развития, техно-почвы, хемоземы и разнообразные по вещественному составу и свойствам техногенные поверхностные образования. В пространстве техногенные почвы и почвоподобные тела формируют почвенный покров, отличный от исходного, сложность и контрастность которого не связана с природными факторами дифференциации

Исследовано влияние плотности монофракционных образцов из пахотного горизонта выщелоченного чернозема на скорость разрушения межагрегатных связей в воде. Скорость разрушения связей определяли в гидравлическом лотке путем чередования пассивных фаз длительностью 1–5 мин, в продолжение которых образец находился под слоем неподвижной воды, с активными короткими (15 с) фазами с потоком воды в лотке. Образцы испытывали также на сопротивление разрыву и определяли в них скорость инфильтрации. Исследования показали, что скорость разрушения межагрегатных связей связана с плотностью почвы гиперболической зависимостью, а со скоростью инфильтрации воды в почву степенной зависимостью. Последняя претерпевает изменения в течение года и поэтому может служить надежным показателем для прогноза сезонной динамики эродируемости почвы.

Обсуждаются 5 вариантов распределения содержания ила и физической глины по профилю вертисолей (слитоземов) и вертиковых почв (слитизированных подтипов разных типов почв) европейской части России: (1) аккумулятивный; (2) равномерный; (3) регрессивный; (4) с максимумом в середине профиля на фоне более или менее одинакового содержания ила в верхних и нижних горизонтах; (5) элювиально-иллювиальный. Их распространение связано с литологическими особенностями осадконакопления исходного почвообразующего материала набухающих глин разного происхождения и возраста. Cолонцовый, элювиально-глеевый процессы, осолодение способствуют формированию элювиально-иллювиального и отчасти регрессивного вариантов. В вертисолях встречаются все пять вариантов, среди которых доминирует равномерный. Большинство вертисолей европейской части России имеют средне- и тяжелоглинистый иловатый гранулометрический состав по всему профилю. В вертиковых почвах доминирует регрессивный вариант. Верхние горизонты, в которых поверхности скольжения не образуются, в вертисолях являются чаще более глинистыми с более высоким содержанием ила и физической глины по сравнению с аналогичными горизонтами вертиковых почв. Горизонты средней и нижней частей профиля, в которых развиты поверхности скольжения, в обеих группах почв имеют похожие статистические распределения фракций гранулометрического состава с тенденцией более частой встречаемости более высокого содержания ила (<0.001 мм) и его доли в составе физической глины в вертисолях по сравнению с вертиковыми почвами

Эмпирический Байесовский кригинг (ЭБК) – современный способ построения карт, учитывающий неопределенность оценок параметров функций, описывающих изменение дисперсии свойства с ростом площади обследования (вариограмм). Сравнение картограмм, построенных ординарным кригингом и ЭБК проводилось на примере данных о содержании органического углерода на единичном угодье с агросерыми почвами (Greyzemic Phaeozems (Loamic, Aric)), расположенном на территории Брянского Ополья. Показано, что картограммы ошибок ЭБК позволяют обнаружить структуру пространственной изменчивости свойства, не выявляемую другими методами. Тем самым, метод ЭБК может быть рекомендован для выявления неоднородностей в спорных случаях

В Новоторжском р-не Тверской обл. проведены исследования содержания одиннадцати наиболее распространенных полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в снеге и в почвах пахотных, залежных и залесенных участков в условиях существенного отдаления от импактных техногенных источников полиаренов. На основе анализа снежных проб выявлены объемы и состав ПАУ, поступающих из атмосферы на участки с разными режимами землепользования. В составе выпадающих ПАУ преобладают легкие углеводороды, составляющие 65–70% от суммы ПАУ, а в почвах их доля достигает почти 95%. Выявлено увеличение содержания ПАУ в почвах залежных земель, относительно распахиваемых и залесенных участков. Установлена четкая связь между латеральным распределением суммы ПАУ и содержанием органического углерода. Для лесных почв отмечен поверхностно-аккумулятивный тип распределения суммы ПАУ; для пахотных почв – преимущественно равномерный; для почв залежи – глубинно-возрастающий. Выделены группы ПАУ, характеризующиеся сходным характером радиального распределения и соотношением запасов в снеге и почвах 1) флуорен и фенантрен; 2) дифенил и нафталин; 3) тетрафен, хризен, перилен, пирен и бенз(а)пирен; 4) антрацен и бенз(ghi)перилен.

Рассчитаны таксономические расстояния между парами отделов классификации почв России по методике, предложенной для расчета таксономических расстояний между реферативными почвенными группами международной классификации (WRB). На основании полученных данных сформулированы предложения по совершенствованию классификации почв России. Основная часть отделов характеризуется высокими показателями по отношению друг к другу, и корректность их выделения в классификации не вызывает сомнений. Небольшими таксономическими расстояниями обладают пары отделов: органо-аккумулятивных и структурно-метаморфических почв, гидрометаморфических почв и литоземов, криометаморфических и элювиальных, что позволяет говорить о целесообразности уточнения критериев выделения отделов и/или формул профилей типов почв, образующих отделы. Сопоставление таксономических расстояний между отделами классификации почв России и единицами международной классификации позволяет высказать предположение об их определенном сходстве в отношении содержания и объема

Рассматривается изменение структурного состояния миграционно-мицелярных черноземов (Haplic Chernozems (Clayic, Aric, Pachic)) в зависимости от длительности их использования в пашне (от 20 до 120 лет). Объектами исследования послужили поля Научно-исследовательского института сельского хозяйства Центрально-Черноземной полосы им. В.В. Докучаева (“Каменная степь”) в условиях зернопропашного севооборота в 2013 г. Показано, что наиболее интенсивно структура черноземов разрушается в первые 20 лет после их земледельческого освоения. Максимальная трансформация сложения прослеживается в верхних 10 см, поскольку именно этот слой подвергается наиболее частым и интенсивным механическим воздействиям. C течением времени скорость разрушения структуры резко замедляется. Наступление равновесия между разрушением и новообразованием структуры во многом зависит от применяемых систем севооборотов и агротехнологий. Необходима разработка гибких оценочных шкал для определения структурного состояния агрочерноземов в условиях разных систем земледелия, позволяющих проводить мониторинг за физическими показателями почв в целях долговременного, эффективного и экологически устойчивого их использования. Несмотря на общую дезинтеграцию отдельностей и разрушение зернистых агрегатов, структурное состояние агрочерноземов Каменной степи, даже в условиях старой пашни (120 лет освоения), остается достаточно хорошим.

Изучены морфогенетические особенности почв на выбранных площадках национального парка Кат Тьен в Южном Вьетнаме с использованием комплекса морфологических, аналитических и инструментальных методов. Ведущую роль в определении генетических особенностей почв парка играет литологический фактор, а также положение в рельефе. Почвы разделены на 4 группы в зависимости от этих факторов. Почвы на вулканических отложениях, в составе которых доминирует тефра, классифицированы как бурые тропические маломощные глинистые или Distric Skeletic Rhodic Cambisol (Clayic), а сформированные на менее выветрелом делювии базальтов с примесью тефры – темноцветные глинистые на базальтовых отложениях или Skeletic Greyzemic Umbrisols (Clayic). Крайне бедные по вещественному составу и развитые на элювии метаморфических глинистых сланцев почвы отнесены к тропическим маломощным слаборазвитым глинистым или Dystric Regosol (Clayic). Почвы на аллювиальных отложениях, контрастно различающиеся по гранулометрическому составу, классифицированы как аллювиальная супесчаная или Dystric Fluvisol (Arenic, Drainic) и аллювиальная суглинистая или Eutric Fluvisol (Episiltic, Endoclayic).

Рассмотрены закономерности формирования автоморфных тундровых почв на суглинистых отложениях ледового комплекса, содержащих реликтовое органическое вещество, преимущественно представленное мельчайшим растительным детритом. Установлена ведущая роль факторов дренированности территории, нанорельефа, активности криотурбационных процессов в формировании и развитии этих почв. В условиях нарастания степени дренированности на поверхности едомных возвышенностей реализуется следующий тренд почвообразования: глеезем–криозем–криометаморфическая почва. Изменения климата в голоцене вызвали быструю перестройку рельефа, общей ландшафтной обстановки, активизировали формирование и развитие на рассматриваемой территории мерзлотных комплексов. Что при низкой интенсивности почвообразовательных процессов часто проявляется в сохранении почвами черт и свойств предшествующих стадий почвообразования, среди которых доминируют признаки оглеения, торфонакопления и криотурбаций

Проведен сравнительный анализ опада листьев и хвои под лесопосадками дуба красного (Quercus rubra), бука обыкновенного (Fagus sylvatica) и лиственницы европейской (Larix decidua) путем сравнения массы и биохимического состава образцов опада до и после холодного сезона длительностью 5 мес. Средняя масса свежего, отобранного осенью опада у дуба красного, на 30% больше, чем у лиственницы и бука. После зимнего сезона уменьшение массы образцов опада каждой из пород не превышало 10%. Свежий опад листьев дуба красного наиболее богат целлюлозой, глюкозой и элементами питания, в частности P и Mg. Свежий опад лиственницы относительно обогащен лигнином, N, K и Ca. В то же время свежий опад бука обеднен всеми перечисленными элементами. По прошествии холодного сезона биохимические изменения опада трех изученных пород привели к различным результатам. Весной образцы опада бука и дуба были обогащены N, P и Ca, в то время как опад лиственницы был обеднен этими элементами, сохраняя относительно высокую долю лигнина. Изменения соотношений лигнин : N, C : N и C : P по прошествии зимнего сезона свидетельствовали о начале разложения опада. Максимальные значения этих соотношений, указывающие на наиболее медленное разложение опада, зафиксированы под лесопосадками лиственницы.

Установлена взаимосвязь между морфометрическими величинами (МВ) рельефа, рассчитанными по цифровой модели высот (АSTER GDEM, 30 м), и почвенными свойствами пахотного горизонта агросерой почвы склона. Доля, вкладываемая МВ рельефа в пространственную изменчивость влажности почвы, составила 42%, содержания физической глины – 59%, гумуса – 46%, общего азота – 31%, нитратного азота – 28%, подвижного фосфора – 40%, обменного калия – 45%, обменного кальция – 67%, обменного магния – 40%, рН водной вытяжки – 42%. Проведен сравнительный анализ свойств пахотного горизонта агросерой почвы в элювиальной и транзитной частях склона с использованием методов геоморфометрии и цифрового картографирования. На основе регрессионного анализа выявлены статистически значимые связи свойств пахотного горизонта агросерой почвы склона с МВ рельефа, описывающих поверхностный сток, геометрические формы и терморежим.

Изучен позднеголоценовый этап лесного почвообразования в придолинных частях водоразделов на территории лесостепи Среднерусской возвышенности. Обсуждается происхождение серых лесных почв лесостепи из черноземов в результате позднеголоценового надвигания лесов на степи. Обосновывается существование динамики климатических условий в субатлантическом периоде голоцена, отразившейся на неоднократных сменах лесной и степной растительности и сложном характере эволюции почв при контрастных сменах степного почвообразования на лесное. В пределах водоразделов, расположенных рядом с естественной эрозионной сетью (балками и крутыми склонами речных долин), климатогенная динамика лесной и степной растительности и соответствующих ей контрастных смен почвообразования могла проявляться в течение всего голоцена, что нашло отражение в пониженной мощности гумусовых профилей и повышенной выщелоченности от карбонатов черноземов раннего железного века по сравнению с их аналогами, формировавшимися в степных обстановках в глубине водоразделов. Предлагается выделение вариантов эволюции серых лесных почв: пульсационного балочно-придолинного и поступательного плакорного

На базе дифференциальной сушки образцов при разных температурах предложен простой и нетрудоемкий метод количественной оценки удельной поверхности коллоидно-дисперсных систем. В методе используется фундаментальная зависимость термодинамического потенциала влаги Ψ от абсолютной температуры сушки T: Ψ = Q – aT, где Q – удельная теплота парообразования, a – параметр, связанный с исходной температурой и относительной влажностью воздуха во внешнем термодинамическом резервуаре (лаборатории). По гравиметрическим данным о массовой доли влаги W и величине Ψ построены потенциальные кривые Поляни W(Ψ) исследуемых образцов. По ним рассчитаны изотермы сорбции влаги, на основании которых с использованием теории БЭТ определены емкость монослоя и эффективная удельная поверхность. Ее оценка по литературным данным классического эксперимента дала величины порядка 1000 м2/г. Обсуждена проблема “абсолютного нуля влажности”, имеющая важное значение в определении нормированных на массу твердой фазы свойств коллоидно-дисперсных тел

В монографии представлена динамика продукционно-деструкционных процессов в степных растительных сообществах, а также особенности распределения и накопления макроэлементов и тяжелых металлов в различных функциональных блоках степных фитоценозов, расположенных в зоне непосредственного влияния металлургических предприятий. Результаты могут быть использованы в практике экологического мониторинга степных экосистем, сформированных на территориях с рудными проявлениями и в зоне влияния предприятий черной и цветной металлургии. Вполне обосновано их использование в учебном процессе для преподавания общей и прикладной экологии, экологической биогеохимии в профильных вузах.

В диагностике почв и описании почвенных профилей цвет является важным физическим свойством. В настоящее время его количественную оценку получают с помощью спектрофотометров и фотоколориметров. В то же время система Манселла остается основной при описании цвета. Переход от ее использования к современным цифровым фотокамерам затруднен в связи с необходимостью калибровки последних для получения точных и воспроизводимых результатов. В работе предложен метод калибровки цифровой фотокамеры с использованием почвенных шкал. Эффективность метода опробована на 136 образцах. Колориметрически точная оценка цвета была достигнута для 84% проб (DEab* < 3) со средним значением DEab* = 2,15, что дает возможность охарактеризовать данный метод как недорогой и высокоэффективный

Представлена эколого-таксономическая характеристика актиномицетного комплекса солончаков и светло-каштановых почв Приэльтонья. Данные об обилии и таксономической структуре подтверждают экологическую значимость актиномицетов в почвах с выраженными признаками засоления

Распространенная оптическая система Манселла неудобна для статистических расчетов роли пигментов в цвете почв, более практична система CIE-L*a*b*. В статье представлена таблица для перевода данных этого показателя из одной шкалы в другую на примере бразильской оксисоли, палевых почв Якутии и аллювиальных почв Испании; показаны достоинства системы CIE-L*a*b* для характеристики цвета почв

Учебное издание предназначено для аспирантов, обучающихся по направлению подготовки 35.06.01 Сельское хозяйство. Методические указания содержат необходимые пояснения, формы выполнения работ, порядок и технику выполнения, задания для самостоятельной работы (уровень подготовки кадров высшей квалификации).

Цель исследования – изучение влияния рекреации на процессы механической эрозии для получения данных о допустимом уровне рекреационной нагрузки в лесах Колхиды. Методы исследований: моделирование рекреационных нагрузок; определение массы почвы, фрагментов лесной подстилки и травы, перемещенной по склону при движении туристов. В отсутствие рекреационных нагрузок на склонах ущелий в лесах Колхиды сухая масса лесной подстилки и травы в среднем не превышает 4,0 т/га. С увеличением рекреационной нагрузки подстилка и трава постепенно разрушаются и вместе с почвой перемещаются к подошве склона. Механическую эрозию почв под воздействием ног туристов подразделяют на следующие этапы: первый (рекреационная нагрузка ≤ 1 чел./га) – частичное разрушение лесной подстилки и травяного покрова с переме-щением их фрагментов по склону; второй (1…9 чел./га), повторяя первый, включает полное разрушение и передвижение вниз по склону фрагментов подстилки и травы вме-сте с почвой; третий (> 9 чел./га), повторяя второй этап, включает передвижение почвы без фрагментов лесной подстилки и трав. Установлены средние рекреационные нагрузки, при которых не бывает механической эрозии: крутизна склонов до 10 – рекреационная нагрузка меньше, чем 5,1 чел./га; крутизна 15 – 3,4 чел./га; крутизна 20 – 1,6 чел./га. Если крутизна склонов больше или равна 25, механическая эрозия проявляется для всех уровней рекреационной нагрузки.

Изучены современные и подкурганные черноземы, формировавшиеся 3500–3700 и 4300–4600 лет назад на территории юго-востока Среднерусской возвышенности. По комплексу признаков установлены более влажные климатические условия формирования палеочерноземов по сравнению с современными обстановками. При близких к современным характеристиках карбонатных профилей содержание и запасы гумуса в палеочерноземах превосходили современные природные аналоги в 1,6– 2,6 раза. Учитывая разделение рассматриваемых хроноинтервалов фазой резкой аридизации климата 4000–4200 лет назад, амплитуда природно-климатических изменений, происходивших на юго-востоке Среднерусской возвышенности в интервале времени 3500–4600 лет назад (особенно 3700–4300 лет назад), могла быть самой высокой на протяжении голоцена

В монографии изложена теоретико-методологическая база исследований, проведен анализ достижений научных школ в мировой агрономической науке. Уточнен категорийно-понятийный аппарат. Разработана классификация биологических факторов и способы их интенсификации. Обоснована приоритетность почвенно-биологического фактора в земледелии, роль биоразнообразия в агроэкосистемах как фактора оптимизации биологической активности почвы, определены основные направления биологизации применительно к различным почвенно-климатическим и хозяйственным условиям, разработаны новые методы диагностики состояния почвенной среды, предложена дифференциация использования способов интенсификации биологических факторов с учетом эколого-ландшафтного аспекта, исследованы агроэкологические аспекты явления почвоутомления, разработана методика оптимизации севооборотов по фактору почвоутомления, обоснованы методы оптимизация агрофитоценозов, структура севооборотов с использованием современных ЭММ, разработано положение о вспомогательном характере использования химических средств борьбы с вредоносными объектами в фитоценозах и приоритетности фитоценологического фактора, проведен анализ практического опыта использования элементов биологизации земледелия.

Пространственный образец ландшафта зависит как от факторов окружающей среды, так и от антропогенной деятельности. Человеческая деятельность широко модифицировала исходный вид земляного покрова и значительно изменила степень воздействия внешних факторов на ландшафт. Представляет определенный интерес выяснение степени и результата вторжения антропогенного фактора во взаимосвязь ландшафта и окружающей среды. Факторы, отображающие влияние окружающей среды, вызывают бóльшую степень изменчивости основных видов земельного покрытия, чем географические факторы. Причем такой фактор, как литологический коэффициент, может характеризовать распределение лесного и урожайного типов земельного покрытия. В статье рассмотрен вопрос разработки практических рекомендаций по оптимальному проведению экспериментальных исследований для выяснения зависимости Шенноновского коэффициента разнообразия земляного покрова от Шенноновского коэффициента разнообразия литологического фактора. Анализ зависимости показывает, что на поставленный вопрос может быть получен ответ путем формирования задачи минимизации остаточной информации, содержащейся в зоне, образованной кривой однофакторного анализа зависимости коэффициентов разнообразия земляного покрова и разнообразия литологии. При рассмотрении существующих материалов установлено отсутствие моделей, учитывающих как прямое, так и косвенное воздействие антропогенного фактора на состояние лесов. Предложена модель, учитывающая не только прямое, но и косвенное воздействие антропогенного фактора на леса, реализуемое через оползневый фактор, который является кумулятивным индикатором разных видов антропогенных факторов. Сформулирована и решена задача синтеза экстремального режима рубки леса за счет оптимизации созданной модели.

Рассмотрены особенности органопрофиля черноземов в генетически сопряженных и агрогенных рядах. Дана оценка роли процессов иллювиирования в формировании гумусового профиля черноземов

При ударах капель дождя различие в дальности полёта мелкозёма в составе брызг и его количественное соотношение в переброски вниз и верх по склону будут строго зависеть от угла между склоном и его проекцией. С ростом угла склона на каждый градус количество частиц почвы и разность перелёта вниз и вверх будет возрастать

Малая мощность и размытость перехода между горизонтами слаборазвитых почв создают значительные трудности в прочтение их морфологического профиля. По этой причине типовой статус горизонтов дается зачастую не по морфологическим параметрам, а по учету совокупности конкретных факторов почвообразования. Понятно, что такой прием диагностики не безупречен. В данной работе предлагается проводить диагностику горизонтов не только по их морфологическим признакам, но и с обязательным учетом генетических особенностей их возникновения. Строгое увязывание морфологических признаков с процессами их происхождения позволит избежать погрешности в идентификации не только отдельных генетических горизонтов, но и всего профиля слаборазвитых почв

Обсуждается проблема повышения эффективности особой охраны почв. В качестве одного из путей усиления почвенно-краснокнижой деятельности предлагается создание интегральных красных книг почв экономических районов страны, в которых бы объединялись уже изданные и находящиеся в работе красные книги почв субъектов РФ, входящих в один и тот же экономический район.

Рассмотрены базовые свойства, минеральный и химический составы илистой фракции и валовых образцов, магнитная восприимчивость, содержание и характеристика органического вещества современной каштановой почвы и палеопочв позднего голоцена, расположенных на территории Волгоградской области (курганная группа «Авилов»)

в статье рассмотрена возможность комплексного применения магнитных и геохимических показателей для количественных реконструкций климата плейстоцена на примере отложений лёссово-почвенного комплекса «Семибалки-2», расположенного на южном побережье Таганрогского залива. Показано, что на территории Приазовья в плейстоцене существовал направленный сдвиг гидротермического режима межледниковых эпох от условий с высокой влагообеспеченностью к условиям роста аридизации.

В учебно-методическом пособии представлены методики определения морфологических, физико-механических, водных и биологических свойств почвы.Пособие снабжено вспомогательными материалами и примерами. Учебно-методические пособие адресовано для студентов направления подготовки 35.03.04 Агрономия и 35.03.07 Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции

Целью работы являлось изучение изменений химического состава лессовых отложений для выявления особенностей их формирования. Для этой цели с помощью метода рентгенофлуоресцентной спектроскопии был проведен сравнительный анализ химического состава разновозрастных лессово-почвенных комплексов (ЛПК) (разрезы «Отказное», «Порт-Катон», «Шабельское» и «Мелекино»), расположенных на территории Терско-Кумской равнины и Азово-Кубанской низменности

В данной работе кратко охарактеризовано учение об экологических функциях почв, показана его роль в особой охране природных зон и почв, в подготовке почвенных Красных книг регионального и федерального уровней, в совершенствовании научных основ рационального использования, восстановления и охраны земельных ресурсов.

Рассматривается значение почв и почвенной оболочки для экологического благополучия Земли. Показана недопустимость дальнейшего разрушения и деградации биосферы и почвенного покрова. Доказывается необходимость принципиального усиления природо- и почвовосстановительных работ. Обосновывается особая стабилизирующая экологическая роль природных почв и экосистем России в поддержании биосферных констант. Предлагается активизировать усилия по целенаправленной разработке программ восстановления естественных почв и экосистем различных географических зон, в первую очередь лесостепных и степных

Показана история создания Красной книги почв на региональном и федеральном уровнях. Сформулированы методические подходы выделения различных категорий почв, нуждающихся в охране и включении в Красную книгу. Рассмотрены основные положения особой охраны почв и создания особо охраняемых территорий (ООТ) почвенных объектов. Анализируются некоторые аспекты почвенно-краснокнижных работ в степных и лесных регионах, обосновано их существенное экологическое и социально-экономическое значение

Педосфера или почвенный покров является оболочкой Земли, как и литосфера, гидросфера, атмосфера. Педосфера состоит из очень большого числа самых разнообразных типов и видов почв. Распространение почв на Земле имеет закономерный зонально-региональный характер и определяется влиянием биоклиматических и геологических условий почвообразования.

Среди хвойных пород, произрастающих на территории Московского региона, преобладает ель европейская (Picea abies (L.) H.Karst.). Эта порода распространена на тяжелых по гранулометрическому составу почвах и весьма требовательна к влаге, поэтому засуха 2010 г. негативно повлияла на ее состояние. При ослаблении деревьев активно проявляются различные патогены и вредители, среди которых выделается короед-типограф (Ips Typographus L.). Многие исследователи проблему поражения еловых насаждений рассматривали, в первую очередь, с точки зрения климатических флуктуаций, во многом определяющих развитие патогенов, но в то же время почвенно-гидрологическим факторам зачастую уделялось недостаточное внимание. Целью нашей работы было изучение почвенных факторов, влияющих на состояние и устойчивость еловых насаждений. Объектом исследования были выбраны еловые насаждения Московского учебно-опытного лесничества. На основании изучения лесоустроительных материалов в сочетании с актуальными космоснимками в среде ГИС был обнаружен участок неповрежденного ельника, вокруг которого находились сухостойные ели того же возраста. Во время натурных обследований этот участок был найден, на нем и на близлежащей территории были изучены почвенно-грунтовые условия. Проведенное исследование показало, что на участке с сохранившимся ельником в почве было обнаружено специфическое чередование горизонтов по гранулометрическому составу (прослойки песка разной мощности, подстилающие верхние суглинистые горизонты). На окружающей территории подобная песчаная прослойка не обнаруживалась. Сочетание различных по гранулометрическому составу слоев поспособствовало накоплению в почве капиллярно-посаженной влаги. Это влага, которая удерживается капиллярными силами в мелкопористом слое почвы при подстилании его слоем крупнопористым. По всей вероятности, запас влаги в этой прослойке позволил еловому насаждению пережить засуху без сильного ослабления. В дальнейшем планируется поиск таких же участков живых елей, с последующим исследованием почвенных факторов, для доказательства этой гипотезы.

Рассмотрены принципы создания почвенной карты мегаполиса и впервые публикуется почвенная карта Санкт-Петербурга. По соотношению площадей почвенных ареалов и непочвенных образований, геометрии почвенных контуров и характера их распределения обосновано выделение 6 типов структур организации почвенного городского пространства. Рассмотрены экологические функции почв мегаполиса как особых биогеомембран и проведено их ранжирование по вкладу в обеспечение качества жизни населения.

Рассмотрены проблемы комплексных междисциплинарных исследований по устойчивому развитию городов в историческом и международном контексте. Освещены современные исследования и выявляются основные «белые пятна» в междисциплинарном анализе. Сделаны первые шаги к разработке инновационной методологии для анализа междисциплинарных связей между различными размерностями устойчивого развития в контексте города.

Города образуют урбосферу, часть техносферы, входящей в антропосферу. Возраст урбосферы – более 8 тыс. лет. Самому старому современному городу – Иерихону (Палестина) – более 6 тыс. лет. Город как экосистема состоит из конструктивных элементов (здания, улицы с покрытием, теплосеть, электросеть, канализация, водопровод), водных объектов, зеленых насаждений, парков, лесопарков. Несмотря на то что город построен для людей, его населяет масса животных (птиц, млекопитающих, насекомых, других беспозвоночных, микроорганизмов). Их общая численность намного превышает число людей, проживающих в городе. Биологическое разнообразие в городе значительно выше, чем в естественных зональных экосистемах. Город сопровождает сеть свалок, куда свозится городской мусор.

Математический анализ данных о сорбции парообразной влаги гранулометрическими фракциями суглинистой почвы позволил впервые выявить обратные линейные зависимости 1) между их влажностью и логарифмом полного потенциала (давления) влаги (вероятно, вследствие гидратации обменных катионов, формирующих диффузный слой около поверх0 ности твердой фазы); 2) между их влажностью и логарифмом среднего диаметра элементар0 ных почвенных частиц (вероятно, вследствие различий их удельной поверхности, вызванных разным минералогическим составом); 3) между энергией гидратации элементарных почвен0 ных частиц и логарифмами их диаметра.

В лесостепной зоне Европейской России широко распространены черноземовидные поч+ вы, в верхней части профиля которых присутствуют мощные светлые кислые элювиальные горизонты. Их формирование обусловлено глееобразованием в условиях застойно+промывно+ го режима на выщелоченных породах и тесно связано с эволюцией засоленных почв (схема Гедройца). Однако эти почвы не нашли отражения в классификациях почв СССР и России. Исходя из принципов субстантивно+генетической классификации одним из авторов статьи [3—5, 10] они были отнесены к черноземовидным подзолистым оглеенным почвам, образу+ ющим самостоятельный генетический тип. В агроэкологическом отношении они отличаются от чернозема выщелоченного тем, что трудны для обработки и имеют низкую продуктивность. В этой статье рассматриваются проблемы генезиса, классификации и мелиорации черноземо+ видных подзолистых оглеенных почв севера лесостепи Европейской России и их вероятная связь с темноцветными подбелами.