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.

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