Статьи

В статье рассматриваются особенности распределения одного из основных радионуклидов чернобыльского выброса — 137Cs — в древесине ствола сосны обыкновенной в зависимости от класса возраста. Показано, что в отдаленный период после выпадений (более 30 лет) распределение 137Cs в древостое соснового биогеоценоза на территории Брянского Полесья РФ, наиболее сильно пострадавшей от аварии на Чернобыльской АЭС, при плотностях загрязнения 2183 кБкм–2, превышающих показатель, установленный Законом РФ «О социальной защите граждан, подвергшихся воздействию радиации вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС» и относящий территории к категории радиоактивно загрязненных (37 кБк·м–2), минимальный показатель (0,23 кБккг–1) и средняя величина (2,42 кБккг–1) удельной активности 137Cs в древесине не превышают нормативов для изделий из дерева различного назначения, за исключением такового для древесины, идущей на строительство жилых помещений. Полученные оригинальные данные свидетельствуют, что в распределении 137Cs как по высоте ствола от вершины дерева к комлю, так и по средним показателям загрязненности древесины в целом отчетливо прослеживается тренд снижения удельной активности радионуклида в зависимости от возраста древостоя. В связи с этим для наиболее адекватной оценки возможного загрязнения древесины и соответствия выявленных уровней удельной активности радионуклидов нормативным показателям, в частности в контексте строительного использования, отбор проб этого компонента следует проводить применительно к возрастным группам с шагом в 10 лет.

Изучены основные типы почв северо-восточной части о. Сахалин в условиях нефтяного загрязнения (1 год и 10 лет), а также их фоновые аналоги. Выявлены закономерности трансформации углеводородов в нефтезагрязненных почвах, показана возможность запуска процессов самоочищения по результатам оценки состава нефтепродуктов. Анализ н-алканов как маркеров биодеградации нефтепродуктов показал изменение их уровня содержания и состава в зависимости от степени и возраста загрязнения ими почв, а также сорбционной способности почв. Показано, что в течение первого года запускаются механизмы самоочищения почв, приводящие к изменению состава н-алканов: легкие фракции улетучивались, алканы С16–С23 подвергаются биодеструкции. В условиях 1-летнего нефтяного загрязнения почв состав нефтяных углеводородов претерпевает значительные изменения, выражающиеся в возрастании доли н-алканов (ΣС20–25) микробиологического генезиса. Установлено увеличение содержания высокомолекулярных гомологов ΣС26–С34 по сравнению с исходным состоянием нефтезагрязненных почв и составом нефти. Результаты расчетов коэффициентов CPI, Ki и Kw демонстрируют преобразование состава н-алканов и в целом трансформации НП во времени. Величину суммы нечетных н-алканов С27, С29, С31 целесообразно применять как диагностический показатель при выборе фоновых почв на территории месторождений углеводородного сырья.

На примере органогенных образцов торфяных почв двух таежных подзон изучены методические особенности определения базального дыхания (БД). Установлено, что величины БД, рассчитанные в начальный момент инкубирования (30 минут), значительно превышают «классический» вариант (24 часа) и постепенно уменьшаются со временем, что наблюдается на примере всех типов образцов. Выявлена зависимость БД от массы образца и от соотношения объема образца и объема флакона — значения тем выше, чем больше объем флакона для инкубирования и чем меньше навеска. Концентрации СО2 при этом не оказывают влияния на динамику БД: как при околонулевых, так и при относительно высоких (4400 ppm) стартовых значениях содержания СО2 в системе результаты характеризуются сходными трендами. При оценке биологической активности почв методом БД критически важно соблюдать одинаковый временной интервал инкубирования, одинаковые соотношения объемов образца и газовой фазы, что обусловлено значительным вкладом физических процессов в динамику накопления СО2 в инкубационных флаконах. Стандартный вариант определения БД в течение 24-часового инкубирования показал результаты, минимально отличающиеся в зависимости от методических аспектов, и, вероятно, наиболее предпочтителен в данном типе экспериментов. Ключевые слова: торф, скорость минерализации, Histosol, дыхание почв, биологическая активность почв, углеродный баланс.

Целью исследований явилась разработка комплекса мер по борьбе с борщевиком Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden) на основе анализа специальной литературы и первых результатов полевого эксперимента, заложенного на территории Учебно-опытного почвенно-экологического центра (УО ПЭЦ) МГУ имени М.В. Ломоносова «Чашниково» (Московская область, городской округ Солнечногорск). Представлен исторический обзор изучения борщевика Сосновского, основания для его применения в сельскохозяйственном производстве, а также последствия масштабного распространения этого растения как инвазивного вида в различных биоклиматических зонах современной России. Используя исторический метод исследования, авторы выдвигают гипотезу о причинах инвазивной распространенности борщевика Сосновского на территории нашей страны. Представлен краткий анализ различных мер по борьбе с Heracleum sosnowsky и дана их экологическая оценка. В статье приводится анализ данных засоренности опытных делянок, изучены почвенные и климатические показатели, осуществлена экономическая оценка различных мер по борьбе с борщевиком Сосновского в ходе полевого эксперимента в УО ПЭЦ «Чашниково».

В статье рассмотрены элементы интродукции расторопши пятнистой (Silybum marianum (L.) Gaertn) в зоне дерново-подзолистых почв Московской области. Представлены результаты исследований по степени эффективности использования комплексного органо-минерального удобрения Идеал и некорневой подкормки препаратом Эпин-Экстра при выращивании расторопши пятнистой. Проведение некорневой подкормки препаратом Эпин-Экстра (24-эпибрассинолида) обусловило наибольшую урожайность семян расторопши пятнистой (среднее за два года 1,18 тга–1) благодаря улучшению показателей структуры урожая с лучшими их биохимическими показателями. Показано, что исследованные препараты Идеал и Эпин-Экстра улучшили структуру урожая: увеличили количество корзинок на одно растение, количество семян, массу семян с корзинки, массу семян с растения. Они оказали положительное влияние на формирование урожайности семян расторопши пятнистой. Отмечено, что двукратное применение органоминерального препарата Идеал и стероидного фитогормона (препарат Эпин-Экстра) приводит к стабилизации клеточных мембран и, как следствие, к оптимальному физиологическому состоянию целостного растения. Оптимальным можно считать двукратное применение для листовой обработки препарата Эпин-Экстра, так как он в большей мере по сравнению с органо-минеральным препаратом Идеал способствует стабилизации клеточных мембран, уменьшает потерю электролитов, ионов калия и натрия и в конечном счете повышает урожайность семян данной культуры. При изучении динамики таксономической структуры бактериальных комплексов обнаружено, что среди эпифитных бактерий 60% представлены пигментными формами. Установлено, что в филлосфере и ризосфере расторопши наблюдаются существенные перестройки в эколого-трофической структуре бактериального комплекса. Они связаны с заменой эккрисотрофных протеобактерий в период цветения растений бактериями гидролитического комплекса в период созревания семян. Выявлено, что на цветках и семенах расторопши пятнистой доминантами были протеобактерии, их доля составляет 50–70%. Установлено, что на листьях и корнях расторопши значительно выше доля родококков.

В работе представлены результаты группировки земель территории Учебно-опытного почвенно-экологического центра МГУ имени М.В. Ломоносова «Чашниково» по степени проявления эрозии и потребности в противоэрозионных мероприятиях. В работе использован экспресс-метод картографирования исследуемой территории с использованием топографической основы, почвенной карты и плана внутрихозяйственного землеустройства масштаба 1:5 000. Группировка земель территории проводилась с учетом степени смытости почвы и крутизны склонов для территорий полевых севооборотов № 1 и № 2. Установлено, что на территории севооборота № 1 (общая площадь 75,6 га) преобладают земли второй (46,3%) и третьей (38,1%) категорий эрозионной опасности. Анализ распределения земель полевого севооборота № 2 (площадь 67,2 га) показал, что категории земель распределились следующим образом: первая — 37,5%, вторая — 26,5% и третья — 29,3%. Даны основные рекомендации рационального использования территорий севооборотов с учетом применения противоэрозионных мероприятий на землях четырех категорий. На территориях, приуроченных к первой категории земель класса «А», не требуется специальных противоэрозионных мероприятий. На землях второй категории необходимы профилактические мероприятия, направленные на снижение поверхностного стока и смыва почвы (проведение основных и вспомогательных обработок почвы поперек склона или близких к горизонталям). На землях третьей категории необходимо проведение комплекса противоэрозионных мероприятий, направленных на сокращение поверхностного стока и смыва почвы: контурной вспашки, почвоуглубления, формирования искусственного микрорельефа. На землях четвертой категории эрозионной опасности требуется введение почвозащитного севооборота, в котором исключаются пропашные культуры. Увеличивается доля многолетних трав (2/3 площади) и зерновых культур (1/3 площади). На землях третьей и четвертой категорий необходимо внесение повышенных доз удобрений. Дозы увеличиваются для земель третьей категории на 15%, четвертой — на 30% по сравнению с дозами для второй категории.

Данная работа направлена на исследование эрозионных потерь тяжелых металлов и иных элементов, а также их перераспределение в крупных структурных почвенных отдельностях. В качестве объекта был выбран эрозионно-опасный склон в зоне дерново-подзолистых почв (УО ПЭЦ «Чашниково»). В отобранных образцах было определено валовое содержание основных микро- и макроэлементов почвы с помощью рентгенфлоуресцентного анализа. Был отмечен вынос Zn, Sr, Fe и Rb из почвы подножия склона; кроме того, эти элементы преимущественно аккумулировались в агрегатах 5–2 мм диаметром. В свою очередь, Zr, Nb, Ti, Cr, Al также активно вымываются у подножия склона, примерно одинаково распределяясь между всеми группами агрегатов. Также существуют элементы, для которых влияние исследуемых факторов (расположение относительно склона и размер агрегатов) не было отмечено: Cu, Ni, Ga, As. Уникальное поведение было зафиксировано для марганца, это единственный элемент, для которого достоверно зафиксировано увеличение содержания у подножия склона, причем в маленьких агрегатах менее 2 мм диаметром (p-value <0,05), наиболее подверженных эрозионному смыву. По результатам дисперсионного и корреляционного анализов мы можем предположить, что на распределение цинка, стронция, хрома и марганца оказывали влияние эрозионные процессы, а на распределение остальных элементов в большей степени влияют факторы материнской породы, техногенного воздействия и/или подзолистый процесс.

Для экономической оценки ущерба/вреда от загрязнения, деградации и захламления земель необходим значительный объем почвенно-экологических исследований. Этот объем можно снижать за счет применения экспресс-методов оценки экологического состояния почв. К числу таких методов относится определение объемной магнитной восприимчивости (МВ) почв, которая характеризует степень техногенной нагрузки на территорию — так называемый уровень техногенного загрязнения земель. Для территории УО ПЭЦ МГУ имени М.В. Ломоносова «Чашниково» зоной с наибольшим показателем МВ почв и величиной ущерба от «техногенного» загрязнения является «придорожная полоса» — территория, непосредственно прилегающая к Ленинградскому шоссе. В зоне «кювет» величины МВ почв и ущерба уменьшаются по сравнению с «придорожной полосой», но все же имеют существенные значения. В зоне «лесополоса» значения показателей МВ почв снижаются в разы по сравнению с «дорожной полосой» и «кюветом», а величина ущерба от техногенного загрязнения здесь равна нулю, так же как и для зоны «пашня/залежь». Полученная максимальная величина ущерба от техногенного загрязнения в «придорожной полосе» — 17,37 руб.м–2 (при кадастровой стоимости 6,03 руб.м–2) — дает ориентировочное представление о вреде, нанесенном землям техногенной нагрузкой.

В работе изучается профильное распределение комплекса загрязняющих веществ (ЗВ) в придорожных почвах. Исследование проводилось в Московской области на территории Учебно-опытного почвенно-экологического центра МГУ. Отбор проб почв осуществлялся по трансекте перпендикулярно Ленинградскому шоссе на расстоянии 2 м (обочина дороги), 7 м (в понижении рельефа перед лесополосой), 50 м (поле за лесополосой) и 175 м (центральная часть поля) от дорожного полотна на глубинах 0‒5 см, 15‒20 см, 30‒35 см, 45‒50 см. Зона 2‒7 м была представлена техногенными почвами, а 50‒175 м — дерново-подзолистыми почвами сельскохозяйственного назначения. Определялось содержание тяжелых металлов (ТМ), полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), нефтепродуктов (НП), а также хлоридов (Cl‒) как ключевых компонентов противогололедных реагентов (ПГР). Проводился анализ гранулометрического состава, содержания органического углерода, рН и электропроводности почв. Установлено, что распределение различных ЗВ в почвенном профиле не было одинаковым и зависело одновременно от свойств почв, природы поллютанта и дизайна территории. Зона 2–7 м характеризовалась интенсивным загрязнением всеми поллютантами. Для ПАУ выявлен убывающий либо бимодальный характер вертикального распределения (сверху вниз); для ТМ — убывающий по Сu и Zn, а по Ni и Pb, напротив, увеличение содержания наблюдалось в нижних слоях либо было равномерно по профилю; НП характеризовались убывающим распределением, Cl– — убывающим либо бимодальным. Среди свойств почв основными факторами дифференциации распределения ЗВ в профиле были содержание органического углерода и гранулометрический состав. Превышение предельно допустимых концентраций установлено по подвижным формам Сu и Zn, содержанию НП и ПАУ. В зоне 50–175 м динамика загрязнения почвенного профиля выглядела иначе. Концентрации всех ЗВ постепенно снижались с глубиной и менялись на уровне фоновых значений. Загрязнение выявлено только в поверхностном слое почв по ПАУ, концентрации которых незначительно (до двух раз) превышали значения регионального фона. Исследование показало, что нельзя недооценивать важность изучения профильного загрязнения почв вблизи автодорог. Содержание некоторых ЗВ (Ni и Pb, ПАУ и Cl‒) может иметь сложное распределение с увеличением глубины и даже демонстрировать рост концентраций в нижних слоях почв. Также показано, что важную роль в распределении поллютантов сыграл дизайн придорожной территории. Искусственно созданное понижение в нескольких метрах от Ленинградского шоссе способно перехватывать сток поллютантов с дорожного полотна, предотвращая их миграцию на расположенные выше по рельефу сельскохозяйственные территории, а наличие живой изгороди в виде лесозащитной полосы снижало миграцию поллютантов, переносимых воздушным путем. Интенсивная седиментация ПАУ перед лесополосой привела к снижению концентрации данного ЗВ в почвах за ней почти в 20 раз. Такой дизайн территории может быть эффективным решением для защиты сельскохозяйственных полей, прилегающих к автодорогам. Однако важно отметить необходимость ремедиационных мероприятий для снижения экстремально высоких уровней поллютантов в непосредственной близости у дороги, поскольку поверхностная пыль может выступать в качестве вторичного источника загрязнения почв вблизи дорог, а также воздействовать на пешеходов и водителей.

1. Асочакова Е.М., Коноваленко С.И. К геохимии оолитовых и болотных железных руд Томской области // Вестн. Томского гос-го ун-та. 2010. № 341. С. 222–225. 2. Богатырев Л.Г. О классификации лесных подстилок // Почвоведение. 1990. № 3. С. 118–127. 3. Боев В.А., Боев В.В., Корнеева С.Ю. и др. Содержание микроэлементов в дерново-подзолистых почвах подзоны подтаежных лесов с различным видовым составом древесной растительности // Биогеохимия – научная основа устойчивого развития и сохранения здоровья человека. 2019. С. 80–84. 4. Вагнер Б.Б., Манучарянц Б.О. Геология, рельеф и полезные ископаемые Московского региона. М., 2003. С. 28–35. 5. Водяницкий Ю.Н. Тяжелые и сверхтяжелые металлы и металлоиды в загрязненных почвах. М., 2009. 182 с. 6. Геннадиев А.Н., Касимов Н.С. Латеральная миграция вещества в почвах и почвенно-геохимические катены // Почвоведение. 2004. № 12. С. 1447–1461. 7. Геохимия ландшафтов. К 100-летию со дня рождения Александра Ильича Перельмана / Под ред. Н.С. Касимова, А.Н. Геннадиева. М., 2017. 544 с. 8. Ермаков А.А. Микроэлементное состояние почв Московского региона и некоторые проблемные вопросы его оценки // Состояние и пути повышения эффективности исследований в географической сети опытов с удобрениями. 2012. С.62–65. 9. Ермаков В.В. Геохимическая экология и биогеохимические критерии оценки экологического состояния таксонов биосферы // Геохимия. 2015. № 3. С. 203–221. 10. Карпова Е.А. Эколого-агрохимические аспекты длительного применения удобрений: состояние тяжелых металлов в агроэкосистемах: Дисс. … д-ра биол. наук. М., 2006. 341 с. 11. Кириллова Н.П., Силева Т.М., Ульянова Т.Ю. и др. Цифровая почвенная карта УОПЭЦ «Чашниково» МГУ им. М.В. Ломоносова // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2015. № 2. С. 22–29. 12. Ладонин Д.В., Пляскина О.В., Кучкин А.В. и др. Методика выполнения измерений массовой доли элементов в твердых минеральных объектах методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на масс-спектрометре Agilent ICP-MS 7500. М., 2009. 56 с. 13. Мотузова Г.В. Содержание микроэлементов в почвах: системная организация, экологическое значение, мониторинг. М., 2009. 166 с. 14. Панасин В.И., Депутатов К.В., Рымаренко Д.А. Эколого-геохимические особенности распределения микроэлементов в почвах Калининградской области // Проблемы агрохимии и экологии. 2019. № 3. С. 3–7. 15. Панина Л.В., Зайцев В.А., Полетаев А.И. и др. Чашниковская впадина и ее обрамление (геология, геоморфология, структурные особенности и современные геологические процессы). М., 2017. 162 с. 16. Протасова Н.А., Щербаков А.П. Особенности формирования микроэлементного состава зональных почв центрального Черноземья // Почвоведение. 2004. № 1. С. 50–59. 17. Савичев А.Т., Водяницкий Ю.Н. Совершенствование рентгенорадиометрического метода диагностики лантанидов в почвах // Почвоведение. 2012. № 7. С. 744–753. 18. Самонова О.А. Редкоземельные элементы: лантан, церий, самарий, европий в лесостепных почвах Приволжской возвышенности // Почвоведение. 1992. № 6. С. 45–51. 19. Самонова О.А., Кошелева Н.Е., Касимов Н.С. Ассоциации микроэлементов в профиле дерново-подзолистых почв южной тайги // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Почвоведение. 1998. № 2. С. 14–19. 20. Субботина Ю.М., Конончук О.В., Цеккер В.Ю. Санитарная и экологическая оценка влияния тяжелых металлов на организм рыб, обитающих в реке Клязьма // Наука и мир. 2020. Т. 2, № 6. С. 8–15. 21. Толкачев Г.Ю., Корженевский Б.И., Самарин Е.Н. Влияние городских производств на загрязнение тяжелыми металлами рек в бассейне р. Клязьма // Природообустройство. 2020. № 2. С. 104–111. 22. Тюрюканов А.Н. Об особенностях химического состава почвенно-грунтовых вод поймы и определяющих его факторах // Почвоведение. 1957. № 9. С. 79–88. 23. Федотов Г.Н., Шеин Е.В., Путляев В.И. и др. Физико-химические основы различий седиментометрического и лазерно-дифракционного методов определения гранулометрического состава почв // Почвоведение. 2007. № 3. С. 310–317. 24. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). СПб., 1995. 992 с. 25. Чернова О.В., Груздков Д.Ю. Изменения валового содержания микроэлементов в почвах Европейской территории России в зависимости от их гранулометрического состава // Доклады по экологическому почвоведению. 2006. Т. 1, № 1. С. 132–151. 26. Шеин Е.В., Милановский Е.Ю., Хайдапова Д.Д. и др. Практикум по физике твердой фазы почв: Учебное пособие. М., 2017. 119 с. 27. Шихова Л.Н. Сезонная динамика содержания микроэлементов в почвах таежной зоны // Плодородие. 2007. № 5. С. 11–12. 28. Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И. и др. Классификация и диагностика почв России. Смоленск, 2004. 342 с. 29. Щеглов Д.И., Горбунова Н.С., Семенова Л.А. и др. Микроэлементы в почвах сопряженных ландшафтов Каменной степи различной степени гидроморфизма // Почвоведение. 2013. № 3. С. 282–290. 30. Ayesha I.C., Guijian L., Balal Y. et al. A comprehensive review of biogeochemical distribution and fractionation of lead isotopes for source tracing in distinct interactive environmental compartments // Science of The Total Environment. 2020. Vol. 719. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135658 31. Du Laing G., Chapagain S.K., Dewispelaere M., Meers E., Kazama F., Tack F.M.G., Rinklebe J., Verloo M.G. Presence and mobility of arsenic in estuarine wetland soils of the Scheldt estuary (Belgium) // Journal of Environmental Monitoring. 2009. Vol. 11, Iss. 4. P. 873–881. http://dx.doi.org/10.1039/B815875D 32. Lihong L., Yongguang Y., Ligang H. et al. Revisiting the forms of trace elements in biogeochemical cycling: Analytical needs and challenges // TrAC Trends in Analytical Chemistry. 2020. Vol. 129. 115953. https://doi.org/10.1016/j.trac.2020.115953 33. Muhammad M.H., Irshad B., Nabeel K.N. et al. Arsenic biogeochemical cycling in paddy soil-rice system: Interaction with various factors, amendments and mineral nutrients // Science of The Total Environment. 2021. Vol. 773. 145040. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.145040 34. Wei W., Robert K., Hong-Fei L. et al. Biogeochemical cycle of chromium isotopes at the modern Earth's surface and its applications as a paleo-environment proxy. // Chemical Geology. 2020. Vol. 541. 119570. ISSN 0009-2541. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2020.119570 35. Wong C.S., Li X., Thornton I. Urban environmental geochemistry of trace metals // Environmental Pollution. 2006. Vol. 142, Iss. 1. P. 1–16. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2005.09.004 36. Wuana R.A., Okieimen F.E. Heavy Metals in Contaminated Soils: A Review of Sources, Chemistry, Risks and Best Available Strategies for Remediation // International Scholarly Research Notices. 2011. Vol. 2011, Iss. 1. P. 1–20. Art. 402647. https://doi.org/10.5402/2011/402647

Приведены некоторые исторические данные по изучению почвенного и растительного покрова Чашниковского расширения р. Клязьмы, а также результаты исследования почвообразующих пород, почв, состава снежного покрова и распределения элементов на территории супераквального ландшафта УО ПЭЦ МГУ, включающего пойменные почвы р. Клязьмы. Почвообразующими породами для этой территории являются аллювиальные отложения, составляющие 14,5% от общей площади, торф, подстилаемый делювиальными отложениями, — 13,2%, торф, подстилаемый аллювиальными отложениями, — 12,9%, а также аллювиальные отложения, подстилаемые торфом, — 8,4%. Выделено девять подтипов аллювиальных почв, относящихся к пяти типам. Преобладают аллювиальные лугово-болотные почвы (35,8% территории поймы), выделены также аллювиальные луговые кислые (21,2%), аллювиальные болотные иловато-торфяные (18,9%), аллювиальные дерновые кислые (15,5%) и аллювиальные болотные иловато-перегнойно-глеевые почвы (8,6%). Характер распределения и химический состав снежного покрова супераквального ландшафта УО ПЭЦ были изучены на основании выбранных девяти точек опробования. Средняя высота снежного покрова на пойменной территории составляет 37,8 см, запасы снежного покрова — 118,8 кгм–2 при средней плотности снега 0,32 гсм–3. Снег в пределах супераквального ландшафта УО ПЭЦ «Чашниково» характеризуется низким содержанием компонентов и относится к бикарбонатно-кальциево-натриево-магниевому классу. Зона супераквального ландшафта характеризуется низкими величинами содержания основных компонентов в составе снеговой воды, т. к. удалена от автомагистрали М-10 «Москва – Санкт-Петербург» и населенных пунктов. В притеррасной части поймы в почвенных растворах обнаруживается относительно высокое содержание кальция, магния и калия. Для почв понижений центральной поймы характерно существенное увеличение содержания натрия и железа, хлорид-иона, а среди микроэлементов — хрома, меди, цинка и стронция. Для почвы приподнятой части центральной поймы, которая уже вступила в автоморфную стадию развития, обнаружено снижение содержания большинства катионов и анионов. Преобладающими элементами в составе новообразований в пойменных почвах являются железо и марганец. Среди тяжелых металлов первое место по уровню накопления принадлежит свинцу.

Рассмотрены особенности морфологической организации дерново-подзолистых почв на примере разновозрастных залежей, функционирующих в различных эколого-генетических условиях. Выделены отдельные этапы трансформации почвенного материала бывшего пахотного горизонта, сопряженные со стадиями зарастания залежных земель. Обращено внимание на устойчивость дерново-подзолистых почв, с одной стороны, к агропедотурбациям, а с другой — к действию зональных факторов почвообразования в постагрогенный период в зависимости от степени окультуренности почв в предшествующее время. Показано, что уже к 20–30 годам в верхней части профиля отмечаются следы действия процессов оподзоливания и элювиально-глеевых процессов, находящих отражение в специфических чертах строения почвенной толщи — появление прослоек и пятен оподзоленного материала с характерной горизонтальной слоистостью, возникновение гумусовых стяжений, железисто-марганцевых конкреций и осветление в целом материала бывшего пахотного горизонта.

Представлены результаты многолетних исследований по влиянию минеральных, органических удобрений и известкования на продуктивность культур в зависимости от степени окультуренности дерново-подзолистой почвы. Показано, что удобрения выступают как мощный фактор, способный повышать урожай сельскохозяйственных культур и улучшать их качество, что урожайность полевых культур находится в прямой зависимости от окультуренности и плодородия почвы. Показано, что в дерново-подзолистой почве разной степени окультуренности полная или частичная замена мочевины на МФУ в составе тройного (NPK) минерального удобрения не решает проблему повышения эффективности азотных удобрений. При исследовании продуктивности зерновых культур (озимая пшеница, озимая рожь, яровая пшеница, овес, ячмень) было установлено, что независимо от формы азотных удобрений оптимальная доза NPK для всех перечисленных культур не превышала 100–150 кгга–1 действующего вещества каждого элемента. Данная доза позволила реализовать потенциальные возможности изучаемых сортов зерновых культур на 60–80%. Эффективность доз азота свыше 100 кгга–1, как при использовании мочевины, так и ее сочетаний с МФУ, приводит к ухудшению ферментативной активности почв. Уровень окультуренности дерново-подзолистой почвы остается определяющим в формировании урожая сельскохозяйственных культур и при интенсивном применении удобрений.

Проведено детальное морфологическое исследование подтипов болотно-подзолистых поверхностно-оглеенных почв (дерново-, перегнойно- и торфянисто-) и живого напочвенного покрова в пределах почвенно-геохимической катены на территории Солнечногорского района Московской области. Впервые определены и проанализированы более 20 морфологических показателей почв в пределах органогенной, элювиальной и элювиально-иллювиальной частей профиля за тридцатилетний период; одновременно исследованы характеристики сопряженного живого напочвенного покрова: биомасса, доля гигрофитов, баллы увлажнения и трофности по Л.Г. Раменскому. На основе анализа контролируемых свойств показано, что возможна убедительная и надежная идентификация степени заболоченности биогеоценоза без дополнительного привлечения аналитических исследований почв и растений. Математический анализ результатов полевых исследований свидетельствует о статистически значимых связях степени заболачивания с такими показателями, как доля гигрофитов, балл увлажнения, мощность подстилки, соотношение в ней запасов подгоризонтов F/L, мощность элювиального горизонта, глубина оглеения от нижней границы органогенной толщи, обилие и размеры ортштейнов. Вероятно, в ландшафте почва служит «архивом» условий гидроморфизма различной степени, в то время как живой напочвенный покров может служить признаком заболачивания лишь при значительно выраженных стадиях процесса. Наибольший вклад в гидроморфность изученных болотно-подзолистых поверхностно-оглеенных почв вносят: уровень грунтовых вод, верхняя граница появления признаков оглеения от нижней границы органогенного горизонта, общее обилие пятен в элювиальном горизонте, средний размер ортштейнов в элювиально-иллювиальном горизонте.

Исследованы запасы углерода в основных составляющих хвойно-широколиственного леса на территории Московской области: различных фракциях древостоя, сухостоя, мортмассе, подстилке, живом напочвенном покрове и минеральном профиле почвы. Для оценки потенциальной интенсивности разложения органического вещества определяли ряд показателей функционирования микробной биомассы. Дана оценка запасов углерода и их долей в компонентах экосистемы, различающихся по скорости обновления и потенциальной способности к секвестрации углерода, а также степени их пространственного варьирования. Общий пул углерода изученной лесной экосистемы составляет 18,7+0,8 кгм‒2, причем в многолетних частях древостоя, сухостое, мортмассе и минеральном профиле почвы сосредоточено почти 90% от общего запаса. Эти наиболее устойчивые пулы характеризуются наименьшим пространственным варьированием в пределах биогеоценоза. Запасы углерода ассимилирующей части травяного яруса и листьев деревьев составляют всего 0,02 и 0,08 кгм‒2 соответственно. Запасы углерода подстилок довольно низкие — 0,21±0,04 кгм‒2, что не превышает 2% от общих запасов углерода экосистемы. Полученные данные говорят о том, что даже вторичные субклимаксные лесные экосистемы, являются существенным поглотителем атмосферного углерода, главным образом за счет массы древостоя и органического вещества почвы.