Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение №4 2015 (160,00 руб.)

Стр.1

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Московского университета Вестник Серия 17 ПОЧВОВЕДЕНИЕ Издательство Московского университета НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ Основан в ноябре 1946 г. № 4 • 2015 • ОКТЯБРЬ–ДЕКАБРЬ Выходит один раз в три месяца СОДЕРЖАНИЕ Генезис и география почв Соколова Т.А., Толпешта И.И., Лысак Л.В., Чалова Т.С. Специфи ка некоторыхсвойств почвы в ризосфере ели в горизонте АЕL подзолистой почвы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Федотов Г.Н., Шоба С.А. К вопросу о природе самопроизвольно выделяющих ся из воздушносухих почв в воде гелевых пленок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Урусевская И.С., Колесникова В.М., Тимофеева А.С. Почвы долины реки Истры в пределахНовоИерусалимского монастыря и его окрестностей . . . 19 Матвеева Н.В., Липатов Д.Н. Изменение морфологическихсвойств ржавозе мов под влиянием нефтяного загрязнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Султанбаева Р.Р., Копцик Г.Н., Смирнова И.Е., Копцик С.В. Поступ ление и миграция растворимого органического углерода в почвахлесныхэкоси стем подзоны широколиственнохвойных лесов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Физика почв Судницын И.И. Дифференциальная влагоемкость почв разного генезиса . . . . . . 43 Экология Агапкина Г.И., Бродский Е.С., Шелепчиков A.A., Фешин Д.Б. При оритетные органические загрязнители в почве дендропарка Ботанического сада МГУ имени М.В. Ломоносова. Сообщение 3. Особенности вертикального распре деления хлорорганических пестицидов в профиле урбанозема . . . . . . . . . . . . . 49 Трифонова Т.А., Буйволова А.Ю., Буйволов Ю.А., Быкова Е.П. Се зонная динамика параметров почвенной мезофауны лесныхэкосистем Приокско Террасного государственного природного биосферного заповедника . . . . . . . . . 56 Указатель статей, опубликованныхв журнале «Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение» в 2015 году . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Стр.1

CONTENTS Genesis and Geography of Soils Sokolova T.A., Tolpeshta I.I., Lysak L.V., Tchalova T.S. Specificity of some soil characteristics in the rhizosphere of fir trees in the AEL horizon of a podzolic soil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Fedotov G.N., Shoba S.A. On the nature of gel films spontaneously standing out in water from the airdry soils . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Urusevskaya I.S., Kolesnikova V.M., Timofeeva A.S. Soils of the Istra valley within the New Jerusalem monastery and its surroundings . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Matveeva N.V., Lipatov D.N. The change of the morphological properties of the rzhavozems under the influence of oil contamination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Sultanbaeva R.R., Koptsik G.N., Smirnova I.E., Koptsik S.V. Input and migration of dissolved organic carbon in soils of forest ecosystems of deciduousconife rous forests subzone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Physics of Soils Sudnitsyn I.I. The differential soil water capacity of soils various genesis . . . . . . . . . 43 Ecology Agapkina G.I., Brodskiy E.S., Shelepchikov A.A., Feshin D.B. Рriority organic pollutants in soil of arboretum in the Botanical Garden of Lomonosov MSU. Report 3. Peculiarities of vertical distribution of organochlorine pesticides in urbanozem profile. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Trifonova T.A., Buyvolova A.Yu., Buyvolov Yu.A., Bykova E.P. Seasonal variation of soil macrofauna in forest ecosystems of the PriokskoTerrasny State Nature Biosphere Reserve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Index of articles and materials published in magazine “Vestnik of Moscow University. Series 17. Soil Science” in 2015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 ©Издательство Московского университета, «Вестник Московского университета», 2015

Стр.2

ВЕСТН. МОСК. УНТА. СЕР. 17. ПОЧВОВЕДЕНИЕ. 2015. № 4 ГЕНЕЗИС И ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ УДК 631.445 СПЕЦИФИКА НЕКОТОРЫХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ В РИЗОСФЕРЕ ЕЛИ В ГОРИЗОНТЕ АЕL ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ* Т.А. Соколова, И.И. Толпешта, Л.В. Лысак, Т.С. Чалова Оценивали общую численность бактерий, длину грибного мицелия и некоторые химические свойства почвы в ризосфере ели (Picea abies) и во внеризосферном про странстве в гор.AEL подзолистой почвы из Центрального лесного государственного природного биосферного заповедника (ЦЛГПБЗ). Установлено, что в ризосфере чис ленность бактерий в 1,5 раза, а длина грибного мицелия — почти в 2 раза больше, чем вне ризосферы. В ризосфере наблюдается достоверно более высокое содержание Сорг как в почве в целом, так и в илистой и тонкопылеватой фракциях за счет увеличения микробной биомассы и постоянного поступления отмирающих растительных остатков и корневых выделений. По сравнению с внеризосферным пространством здесь досто верно более низкие значения рН водной и солевой вытяжек и более высокие значения обменной кислотности вследствие активного функционирования микроорганизмов и поступления протонов с корневыми выделениями. В ризосфере содержится достоверно больше обменного калия, чем вне ее, что можно объяснить увеличением подвижности этого элемента в условиях более кислой среды и более активного функционирования биоты в буферной системе иллитылабильные минералы. Ключевые слова: подзолистые почвы, ризосферный эффект, почвенная кислот ность, микробная биомасса, обменные основания. Введение Исследования специфики почвенных свойств и процессов в ризосфере растений имеют перво степенное значение для познания сущности про цесса образования почвы как биокосного тела — результата взаимодействия живого вещества с ми неральной материей. Термин «ризосфера» был введен в 1904 г. Л. Гельтнером для обозначения места взаимодей ствия микроорганизмов с корнями бобовых рас тений. Позже он приобрел концептуальное значе ние как узкая зона почвы, испытывающая непо средственное влияние функционирующих живых корней и концентрирующихся здесь микроорга низмов [7]. В лесных экосистемах, в отличие от агроценозов, эта зона обладает большим посто янством во времени и пространстве, поскольку наиболее активно функционирующие молодые корни, как правило, развиваются по корневым ходам старых отмерших корней [28]. Концентрация и повышенная активность мик роорганизмов в сочетании с прямым влиянием корневых систем растений на почву приводит к су щественным различиям в свойствах между почвой в ризосфере и во внеризосферном пространстве. Эти различия становятся особенно контрастны ми, если на корневых системах растений обитают эктомикоризные грибы; в таком случае ризосфе ра определяется как эктомикоризосфера (ЭМКР). Очевидно, что именно в ЭМКР наиболее отчет ливо проявляется синергетический эффект со вместного функционирования растений и мик роорганизмов и их воздействие на минеральную часть почвы. Содержание корней в лесных почвах состав ляет в среднем 5 кг/м2, причем основная их мас са в таежных почвах сосредоточена в верхних 0,3 м [29]. За счет корневых выделений в почву поступает до 20% и более органического углерода, ассимилированного растениями в процессе фото синтеза. Поэтому в ризосфере формируется более благоприятный субстрат для развития микроорга низмов, чем в почве вне ризосферы, что опреде ляет различия в составе микробиоты. Результаты модельного вегетационного опыта показали, что из трех факторов (почва, вид растения, положе ние в почве — в ризосфере или вне ризосфе ры) на состав бактериального сообщества в наи большей степени влияет фактор «положение в почве» [33]. Хорошо известна огромная роль микоризных грибов, увеличивающих во много раз поверхность контакта корня с окружающим субстратом и про дуцирующих низкомолекулярные органические кислоты (НМОК), в обеспечении высших расте ний влагой и элементами питания [7]. *Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 140400530А). 3

Стр.3

4 ВЕСТН. МОСК. УНТА. СЕР. 17. ПОЧВОВЕДЕНИЕ. 2015. № 4 В гор.АЕL почвы лювисоль под Abies lasio carpa в ЭМКР спреобладанием среди эктоми коризных грибов Piloderma spp. по сравнению с внеризосферным пространством происходит сни жение рН на 0,6 ед., увеличение EКO и содержа ния Сорг, азота и обменных оснований — более чем в 2 раза [21]. В гор.Е подзола под Picea аbies в ризосфере ели также отмечены более высокие (выше в 2—3 раза) величины ЕКО, содержания углерода, обменных оснований и обменной кис лотности [28]. В подзолах под еловым лесом (P. abies)вовсех венном растворе из гор.Ah [25]. В почве под хем локом (Pseudotsuga menziesii) в растворе из ЭМКР сучастием Hysterangium setchellii и Gautieria mon ticola по сравнению с раствором из почвы вне скоп лений грибов была существенно более высокая концентрация Сорг, оксалат, фосфат и сульфат ионов, а также H, Al, Fe, Cu, Mn и Zn, причем в отношенииСорг и оксалатов разница составляла несколько порядков [30]. J.I. Drever [26, 27] так же отмечает, что концентрацияНМОКв растворе из почвы ризосферы может на порядки превы шать их концентрацию в растворе, получаемом из почвы вне ризосферы. Вместе с тем показано, что, например, в подзолах не только образование, но и минерализация НМОК в ризосфере (и осо бенно в ЭМКР) происходит быстрее, чем вне ри зосферы [31]. Более кислая реакция среды в сочетании с бо лее высокой концентрацией органических лигандов в жидкой фазе создает необходимые предпосылки для интенсификации процесса выветривания мине ралов в ризосфере и особенно в ЭМКР. В частно сти, в ризосфере интенсифицируется процесс транс формационных изменений минералов сжестки ми структурами в лабильные минералы, иногда спризнаками хлоритизации. Это положение под тверждается многочисленными эксперименталь ными исследованиями в отношении биотита [22], мусковита и биотита [19], слюд и хлорита [20, 21], флогопита [32] и других минералов. В работах M.P. Turpault ссоавт. [35] показано, что в ризосфере верхних горизонтов почвы типик дистрохрепт на вулканических туфах под лесом из дуглассии (Pseudotsuga taxifolia) в горах Божо ле (Франция) в ризосфере деревьев происходят за метные временные колебания величины рН, при чем более контрастны´е, чем в почве. Они связаны с нескомпенсированным поглощением растения ми катионов и анионов вследствие варьирования во времени интенсивности продуцирования NH4 иNO3 –. Развитие процессов нитрификации в кон горизонтах наблюдается накопление подвижных соединений железа и алюминия в непосредствен ной близости от корня [24] и пониженные кон центрацииAl3+,H+иNH4 + в пределахЭМКРвпоч це весны и связанная с этим интенсификация по требления растениями нитратов сопровождаются повышением рН в ризосфере, что приводит к сни жению заряда гидроксокомплексов алюминия. M.P. Turpault ссоавт. [36] провели определе ние химических свойств и минералогического со става илистой фракции тех же почв в разные сроки вегетационного сезона (март и июнь). Оказалось, что ЕКО в оба срока была выше в ризосфере, чем во внеризосферном пространстве, а в отношении подвижного алюминия, растворимого в вытяжке цитрата натрия, наблюдалась обратная закономер ность. При этом в гор. Ар и Ар2 зависимость меж ду ЕКО и количеством цитратрастворимого алю миния—обратная и оба показателя выше в июне по сравнению с мартом. Вризосфере более активно протекают процессы фиксации калия лабильными минералами, растворения минералов и образова ния гидроксокомплексов алюминия. Из приведенного весьма неполного литератур ного обзора следует, что специфику почв в ризо сфере изучали преимущественно в подзолах или в слабодифференцированных почвах порядка ин септисолов. Значительно меньше информации по этой проблеме существует для подзолистых почв на суглинистых породах. В данной работе приведены результаты срав нения ряда химических свойств в ризосфере ели и во внеризосферном пространстве гор.AEL под золистой почвы на суглинках. В предыдущих на ших публикациях было показано, что в подзо листой почве ЦЛГПБЗ в этом горизонте почва ризосферы имеет достоверно более кислую реак цию среды и более высокую буферность к основа нию, причем эти характеристики сильно зависят от погодноклиматических условий года наблю дений [10, 14, 15]. Объекты и методы исследования Объектом исследования были образцы из ри зосферы ели и из внеризосферного пространства гор.AEL подзолистой почвы из ЦЛГПБЗ (Нели довский рн, Тверская обл.). Профиль развит в верх ней части пологого склона под смешанным лесом спреобладанием ели спримесью березы, осины, клена, рябины. В подросте—ели и клены, в под леске—орешник, в напочвенном покрове—зеле ные мхи, зеленчук, кислица, печеночница, майник, костяника, золотарник, седмичник европейский, подмаренник белый. Профиль включает органогенные горизонты L, F, H, гор.AEL сповышенным содержаниемСорг и подзолистый гор. EL, ниже которого начинается + другой нанос, индексированный как BD; на гра нице между наносами местами есть переходный горизонт, индексированный как ELBD. Такие про фили имеют широкое распространение на терри

Стр.4