Кузнецов Василий Андреевич

Проведен сравнительный анализ состава лизиметрических вод за 2021–2022 гг. для двух групп стационарных почвенных лизиметров в условиях города. Первая группа лизиметров образована системой: пар — травяной фитоценоз — зарастающая залежь — ельник — смешанное и широколиственное насаждение, развивающихся на однотипном покровном суглинке. Вторая группа лизиметров представляет собой почвы с различным типом обработки почв: обычная вспашка, сверхглубокий плантаж по Бушинскому, вспашка по Мосолову, глубокая вспашка по Качинскому.

Для обеих групп показана однотипная миграция компонентов, при которой наиболее мигрирующими элементами являются углерод, одно- и двухвалентные катионы и хлорид-ион, при минимальной миграции железа, марганца и алюминия.

В группе лизиметров под различными типами растительности по мере становления древесного полога и соответственно увеличения интенсивности биологического круговорота в мигрирующих водах существенно возрастает концентрация таких важнейших биофильных элементов, как магний, кальций, калий и углерод, а среди анионов — хлорид- и сульфат-ионов. Это обусловливает в рамках кластерного анализа две различающиеся подгруппы по составу природных вод: первая образована системой пар — травяной фитоценоз — зарастающая залежь, а вторая объединяет древесные насаждения.

 В группе лизиметров с различной обработкой почв выделяется кластер, характеризующий состав вод в лизиметрах с мелиоративной вспашкой по Мосолову и глубокой вспашкой по Качинскому. При этом отдельные совокупности образуют лизиметры с обычной вспашкой и сверхглубоким плантажем по Бушинскому. Это обусловлено тем, что в этой группе лизиметров преобразуется изначально созданная конструкция почвенного профиля, которая характеризуется размещением в различном сочетании и на разной глубине элювиальных и иллювиальных горизонтов почв. 

Для условий ландшафтов верхнего течения р. Клязьма Солнечногорского района Московской области были исследованы высота и запасы снежного покрова, а также определен химический состав снега. Основой при рассмотрении компонентного состава снежного покрова послужила геохимическая систематика химических элементов по особенностям водной миграции и распространенности.

Данные по 23 точкам опробования снега интерполировались в программе SAGA GIS при помощи метода обратно взвешенных расстояний (IDW). На этой основе выделены зоны, отличающиеся по химическому составу снега. Одна из зон, приурочена к автомагистрали М-10 «Москва – Санкт-Петербург», тогда как вторая граничит с населенными пунктами. Зона, приближенная к автомагистрали, характеризуется повышенным содержанием в снежном покрове кальция, натрия, алюминия и хлорид-иона. Вторая зона, граничащая с населенными пунктами, отличается повышенным содержанием в снегу кальция, меди, марганца. Для третьей зоны установлены низкие концентрации компонентов в снегу, которые характерны для супераквального ландшафта в силу удаленности от источников загрязнения.

Изученные снежные воды по составу относятся к бикарбонатно-натриево-кальциево-хлоридному классу. Показано, что высота и запасы снежного покрова частично контролируются двумя факторами: типом элементарного ландшафта и типом экосистемы. На этом фоне пространственное распределение концентраций элементов и анионов в снегу преимущественно контролируется антропогенным фактором.

Изучены особенности растительного покрова и наземного детрита в пределах УОПЭЦ «Чашниково» в верхнем течении р. Клязьма, что соответствует условиям распространения хвойно-широколиственных лесов. На основе экологических шкал Л.Г. Раменского и Э. Ландольта, а также эколого-ценотической классификации А.А. Ниценко методом главных компонент получена группировка наземных экосистем, различающихся по уровню трофности и увлажнения. В пределах изученной территории на основе эдификаторов и эколого-ценотической структуры живого напочвенного покрова выделены три группы фитоценозов: умеренно увлажненные лесные фитоценозы с преобладанием ели, влажные леса с преобладанием мелколиственных пород, а также фитоценозы суходольных и пойменных лугов. Для всех точек отбора оценены классификационная принадлежность и запасы подстилок, а также их пространственное распределение в пределах фитоценоза. Изученные экосистемы значительно различаются по запасам подстилок от высоких значений в приствольных пространствах ельников — около 5 кгм-2 — до крайне низких — менее 0,5 кгм-2 — на суходольных и пойменных лугах, что определяет высокую неоднородность потенциального накопления углерода в пределах территории. Типологическая принадлежность подстилок взаимосвязана с запасами лишь на биогеоценотическом уровне применительно к еловым лесам, но такая закономерность не работает на более высоком уровне при рассмотрении экосистем на ландшафтном уровне.

Исследованы закономерности распределения микроэлементов в почвах двух почвенно-геохимических катен (ПГК) в пределах территории УО ПЭЦ «Чашниково» Московской области. Первая катена «Клязьма» приурочена к северо-восточному склону долины р. Клязьмы и включала в себя элювиальный, транзитный, транзитно-аккумулятивный и супераквальный ландшафты. В пределах катены диагностирован карбонатный двусторонний биогеохимический барьер в зоне контакта транзитного и транзитно-аккумулятивного ландшафтов. Особенностью катены является современное функционирование супераквального ландшафта в постгидроморфной стадии развития. Тип этой катены — гетеролитный, что обусловлено сменой в ее пределах покровных суглинков на морене на аллювиальные отложения. Вторая катена «Кирпичное поле» состояла из элювиального и серии транзитно-аккумулятивных ландшафтов различной степени гидроморфизма. Элювиальный ландшафт приурочен к дренированной верхней части склона северо-восточной экспозиции. Второй участок в пределах транзитно-аккумулятивного ландшафта приурочен к контактной зоне нижней части склона, частично дренированного и находящегося в зоне влияния оврага «Красный воин». Третий и четвертый участки этого ландшафта последовательно характеризуются увеличением степени гидроморфизма. На всем протяжении катены почвообразование идет на покровных суглинках, подстилаемых мореной, что позволяет ее отнести к монолитной. Актуальность исследования обусловлена тем, что типологическое различие катен и существование в одной из них карбонатного биогеохимического барьера позволили установить сходство и различие поведения элементов в разных условиях. Поведение элементов отражает общие черты, присущие почвам в пределах южно-таежных ландшафтов Московской области. Характер распределения элементов в почвах объясняется процессами почвообразования, бывшей сельскохозяйственной деятельностью, биоаккумулятивными процессами и поступлением элементов в качестве поллютантов в связи с близостью ландшафтов к автомагистрали М-10 «Москва – Санкт-Петербург» и жилым домам. Установлено, что для текстурно-дифференцированных почв обнаруживается корреляционная связь между содержанием илистой фракции и следующими элементами: V, Cr, Fe, Ni, Cu, As, а в аллювиальных почвах наиболее тесная связь определена между содержанием фракции средней пыли и такими элементами, как Mn, Fe, As, Mo, Cd, Hg. В пределах изученных катен закономерное увеличение гидроморфизма приводит к накоплению в почвах железо-марганцевых новообразований. Карбонатный барьер сокращает общий миграционный поток, в первую очередь, элементов семейства железа.