Почвоведение. Почвенные исследования

В монографии представлены закономерности изменения биоты и биологической активности почв среднегорий Западного Кавказа после сведения леса. Определен комплекс показателей, характеризующих экологическое состояние почв среднегорий Западного Кавказа в зависимости от степени нарушения почвенно-растительного покрова. Проведено сравнительное исследование устойчивости эколого-биологических свойств почв разного генезиса к рубке леса. Исследование соответствует стратегическому направлению ЮФУ «Управление почвенными ресурсами и агроклиматология».

Методические указания составлены в соответствии с программой курса «Сельскохозяйственная экология». Издание включает в себя справочный материал и методические указания по агроэкологической оценке почвенного покрова, продуктивности и оптимизации функционирования агроэкосистем.

В монографии представлен экспериментальный материал по действию минеральных, органических и органоминеральных удобрений на показатели потенциального, эффективного плодородия черноземов и темно-серых лесных почв Красноярской лесостепи, а также на урожайность зерна яровой пшеницы.

В учебнике изложены основные положения и теоретические основы дисциплины: физические основы и факторы эрозии почв особенности формирования поверхностного стока; оценка почвенных потерь, классификации эродированных почв; теоретические основы оврагообразования и методы борьбы с овражной эрозией; эрозия почв в горных лесах, нарушенных хозяйственной деятельностью; учение о противоэрозионной инженерно-биологической системе и роль в этой системе лесных насаждений, гидротехнических сооружений, многолетних трав, почвозащитных приемов и технологий возделывания культурных растений.

Изучен комплекс показателей почв под лесными полосами. Объектами исследований являлись старовозрастные (65–68 лет) прибалочные и полезащитные лесные насаждения Каменной Степи. Результаты позволяют оценить тренды изменения характеристик почв за длительный период. Заложены ключевые участки размером 100×100 м с использованием регулярной сетки опробования. Шаг опробования – 15–25 м. Установлено положительное влияние полезащитных лесных полос на свойства черноземов. Отмечено увеличение мощности гумусового горизонта с 42,3 см (пашня на склоне) до 72,6±5,1 см (под лесом). Максимальные значения характерны для черноземов водораздельных участков: 59,6±2,4 см (пашня) и 85,6±3,9 см (лесная полоса). Максимальную глубину вскипания имеют черноземы выщелоченные за счет активизации процессов миграции карбонатов в нижележащие почвенные горизонты. Наименьшую – зоотурбированные путем механического переноса и перемешивания аккумулятивно-карбонатного горизонта. Обнаружена общая тенденция к снижению глубины вскипания под лесным ценозом. Наибольшей гумусированностью отличаются водораздельные участки: 7,14±0,24 % (пашня) и 8,56±0,18 % (лесная полоса). Прибалочная лесная полоса снижает риск развития эрозионных процессов. На пахотных участках в зоне ее влияния удалось сохранить достаточно мощный гумусовый профиль с высоким содержанием органического вещества: 7,03±0,27 % (под лесом) и 6,10±0,10 % (на пашне). Посадка лесных полос обуславливает изменение характера растительности. Влияние кислых продуктов распада подстилки сформировало почвенные горизонты со среднекислой реакцией среды в гумусовой толще. В составе обменно-поглощенных катионов, несмотря на лидирующее положение кальция, отмечено повышенное содержание магния. Лесные полосы в связи с изменяющимися климатическими условиями приобретают в последние десятилетия особую значимость. В степных регионах России такие насаждения являются мощным почвоохранным фактором, способствующим стабилизации и повышению почвенного плодородия. Необходима активизация работ по посадке искусственных лесных древостоев в степных регионах России. Для цитирования: Чевердин Ю.И., Беспалов В.А., Сауткина М.Ю., Титова Т.В. Эко- лого-агрохимическая оценка почв каменной Степи под лесным ценозом // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 5. С. 76–91. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-5-76-91.
A set of parameters of soils under forest belts was studied. The objects of research were old-growth (65–68 yrs) ravine and shelterbelt forest plantations of the Kamennaya Steppe. The results allow assessing the trends of changes in soil characteristics over a long period of time. Key plots of 100×100 m were laid out using a regular sampling grid. The sampling interval is 15–25 m. A positive effect of forest shelterbelts on the properties of chernozems was found. There is an increase in thickness of the humus horizon from 42.3 cm (arable land on the slope) to 72.6±5.1 cm (under forest). The maximum values are typical for chernozems of watershed areas: 59.6±2.4 cm (arable land) and 85.6±3.9 cm (forest belt). Chernozems leached due to the activation of migration processes of carbonates into the underlying soil horizons have the maximum depth of soil effervescence. Chernozems zooturbated due to mechanical transport and mixing of accumulative-carbonate horizon have the lowest depth of soil effervescence. A general trend to decrease the depth of soil effervescence under the forest cenosis was found. The highest humus content is observed in watershed areas: 7.14±0.24 % (arable land) and 8.56±0.18 % (forest belt). A ravine forest belt reduces the risk of erosion processes. A fairly strong humus profile with a high content of organic matter: 7.03±0.27% (under forest) and 6.10±0.10% (on arable land), was possible to preserve on arable lands in the zone of the belt’s influence. The planting of forest belts causes a change in the nature of vegetation. The influence of acidic products of litter decomposition formed soil horizons with a moderately acidic reaction of the environment in the humus layer. Despite the leading position of calcium, an increased content of magnesium was found in the composition of exchange-absorbed cations. Forest belts have become especially important in recent decades due to changing climatic conditions. In the steppe regions of Russia, such plantations are a powerful soil conservation factor that helps stabilize and increase soil fertility. It is necessary to intensify the planting of artificial forest stands in the steppe regions of Russia. For citation: Cheverdin Yu.I., Bespalov V.A., Sautkina M.Yu., Titova T.V. Ecological and Agrochemical Assessment of the Kamennaya Steppe Soils under Forest Cenosis. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 5, pp. 76–91. DOI: 10.37482/0536-1036-2021- 5-76-91.

В монографии проведены результаты оценки экологического состояния почв разных функциональных зон Ростовского-на-Дону зоопарка. Выявлено значительное нарушение экологического состояния почв и почвенного покрова в некоторых вольерах. Основной проблемой почв вольеров зоопарка является повышение плотности сложение почв, разрушение почвенной структуры и загрязнение почв продуктами отходов жизнедеятельности животных. В результате этого нарушается экологическое состояние почв и происходит значительное накопление биогенных веществ. Приведена оценка использования разных мелиорантов на биологическую активность почв вольеров зоопарка. Выявлено, что использование древесных опилок может помочь улучить экологическое состояние почв и повысить биологическую активность. Это поможет улучшить водно-физические свойства почв и ускорить процессы биологического разложения накопившихся загрязнителей.

Качество продукции является одной из составляющих национальной безопасности государства, показателем уровня жизни населения и экологической эффективности технологических процессов производства, транспортировки, хранения и переработки. Производство экологически безопасной продукции является стратегией устойчивого развития производственных отношений, взаимодействия человека и природы. Качество продукции является комплексным показателем и определяется, с одной стороны, уровнем накопления важнейших веществ (белки, углеводы, витамины, жиры, минеральные соли), а с другой – транслокацией загрязняющих веществ (нитрозоамины, тяжелые металлы, пестициды, диоксины, микотоксины и др). Качество продуктов питания определяется не только качеством сырья, но и может существенно меняться в зависимости от технологии хранения и переработки. Во втором издании учебного пособия переработаны и дополнены: глава 6 («Диетические и лечебные свойства продукции»); § 8.4 («Радионуклиды»); раздел «Литература».

Настоящее издание создано на основе авторских материалов, характеризующих экологические и биологические особенности территорий и акваторий юга России. В сборнике представлены результаты работы студентов, аспирантов и сотрудников факультета биологических наук Южного федерального университета. Представленные работы относятся к разным разделам науки: экологии, природопользованию, почвоведению, микробиологии, биохимии и др.

В монографии дана оценка экологических последствий загрязнения чернозема антибиотиками. Установлены закономерности воздействия антибиотиков на биологические свойства чернозема и изучена динамика их восстановления.

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.

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

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 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.

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.

Изложены и применены эмпирические уравнения взаимосвязей агрохимических свойств почв и характеристик растительности тундр для определения уровня кислотности, содержания общего азота, гумуса, подвижных форм азота, фосфора и калия в почвах на ненарушенных и нарушенных участках тундровых ландшафтов. На расчетной основе установлены показатели для оценки и прогноза эколого-агрохимического их состояния при разных техногенных воздействиях; предложены методы их определения и разработки приемов рекультивации (норм известкования и доз удобрений).

На основе применения нового метода магнитного трассера получены данные о темпах эрозионно-аккумулятивных процессов на почвах склонов, занятых пашней и лесной/лугово-степной растительностью. Показаны различия в особенностях проявления смыва-намыва почв, возникающие при смене типов землепользования. Выявлены количественные параметры потерь органического углерода в эродируемых пахотных почвах на склонах различной конфигурации и экспозиции.

Проведена оценка содержания валовых и подвижных форм потенциальных поллютантов (Cd, Pb, Zn, Cu, Sr, F, S) в верхнем слое почвенного покрова зоны импактного воздействия цементного завода и предприятия, производящего фосфорсодержащие минеральные удобрения. Обнаружено, что концентрация валовых форм Cd, Pb,FиS превышает установленные нормативы допустимого загрязнения (ПДК, ОДК). Локальные максимумы концентрации приоритетных загрязнителей приурочены к территории на удалении 0,5 и 1,0 км от наполняемого фосфогипсового отвала. При сравнении участков, равноудаленных от источника загрязнения, установлено, что аллювиальные почвы аккумулируют в полтора-два раза больше валовых форм Cd, Pb, Zn, Cu и S, чем агродерново-подзолистые. По степени устойчивости микробное сообщество можно охарактеризовать как резистентное к существующему техногенному загрязнению. На участках с превышением концентрации поллютантов относительно фона признаки возможной деградации микробного сообщества не выявлены.

В книге представлены результаты многолетнего изучения использования продукта анаэробной переработки навоза крупного рогатого скота (органического удобрения РосПочва) в качестве удобрения овощных культур на дерново-подзолистых супесчаных почвах Удмуртской Республики. Выявлено положительное влияние данного удобрения на урожайность и качество овощной продукции. Изучено действие данного удобрения на агрохимические и биологические свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы.

В статье на основе проведенного экологического мониторинга почв Тверской области представлены данные по состоянию и динамике содержания тяжелых металлов, а также представлены результаты обследования почв в пятидесятикилометровой зоне вокруг Калининской атомной электростанции.

В монографии приводится анализ отечественных и зарубежных результатов исследований по использованию природных цеолитов в чистом виде и в сочетании с органическими и минеральными удобрениями. В работе обобщены результаты исследований по изучению одностороннего действия природных цеолитов Бессоновского и Лунинского месторождений Пензенской области и их сочетаний с навозом и минеральными удобрениями на агрохимические и агрофизические свойства чернозема выщелоченного. Выявлено действие цеолитов и их сочетаний с удобрениями на урожайность сельскохозяйственных культур и качество растениеводческой продукции.

В пособии излагаются основы экологического почвоведения, цель которого — выявление особенностей почвы как среды обитания живых организмов, рассматриваются экологические функции почвы и изменчивость ее основных морфологических, физических, химических и микробиологических свойств под воздействием природных и антропогенных факторов. В последнем разделе раскрыты основы почвенного экологического мониторинга.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре почвоведения и управления земельными ресурсами биолого-почвенного факультета Воронежского государственного университета.

Изучение экологических функций почв приобретает особую актуальность в настоящее время в связи с глобальным обострением экологических проблем.

В автореферате диссертации представлена оценка экологической устойчивости серых лесных почв центральной лесостепи к воздействию различных антропогенных факторов деградации на примере агропромышленных регионов Орловской области

В результате проведенных исследований изучены различные аспекты поведения меди и свинца в системе почва-растение

Цель наших исследований заключалась в разработке систем диагностики, исследованиях генезиса и разработки эколого-гидрологического обоснования целесообразности осушения почв на пермском карбонатном элювии.