Magnetic susceptibility of soils in the Southern Circuit-Baikal region under the conditions of paleocryogenic hump-western microrelief

Abstract

Magnetic susceptibility methods are widely used as effective and sensitive express methods for establishing genesis, evolution of soils, and their diagnostics. At the same time, there is absolutely no information on the magnetic properties of soils in the Southern Cis-Baikal region. The paper considers the magnetic susceptibility of gray metamorphic soil and clay-illuvial chernozem (on hummocks) located in the conditions of paleocryogenic hummocky-depression complex with gray- and dark-humus stratozems (in depressions). It is established that the values of specific magnetic susceptibility confirm the weak textural differentiation of the gray metamorphic soil profile associated with the attenuation of the podzolic process. Low values of magnetic susceptibility in clay-illuvial chernozem and their sharp drop with depth are caused, primarily by a decrease in humus content, a decrease in the acidity level and an increase in the amount of carbonates in the parent rock. Under conditions of paleocryogenic microrelief, magnetic susceptibility was noticeably higher in the buried humus horizon of the forest landscape depression soil compared to the modern horizon, which indicates a clear change in soil formation conditions and processes. On the contrary, no such changes were found in dark humus stratozem: magnetic susceptibility values showed the same values in the modern and buried humus horizons. The dependences of this indicator on such soil properties as specific electrical resistance, soil acidity, humus and exchangeable cation content, carbonates, silt and physical clay, total iron, as well as soil age were revealed.

References

1.    Алексеев А.А. Магнитная восприимчивость мерзлотных почв Центральной Якутии: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Томск, 2023. 19 с.
2.    Атлас. Иркутская область: экологические условия освоения. М.; Иркутск, 2004. 90 с.
3.    Бабанин В.Ф., Трухин В.И., Карпачевский Л.О. и др. Почвенный магнетизм. Ярославль, 1995. 219 с.
4.    Бусоргина Н.А. Магнитная восприимчивость почв Среднего Предуралья как генетический и диагностический их показатель: Дис. … канд. с.-х. наук. Ижевск, 2002. 164 с.
5.    Вагапов И.М., Алексеев А.О. Магнитная восприимчивость в оценке пространственной и профильной неоднородности почв, обусловленная палеоэкологическими факторами // Известия РАН. Серия географическая. 2015. № 5. С. 99–106.
6.    Вагапов И.М., Гугалинская Л.А., Алифанов В.М. Закономерности варьирования магнитной восприимчивости в профилях палеокриоморфных почв // Почвоведение. 2013. № 3. С. 322–327. https://doi.org/10.7868/S0032180X13030118
7.    Воробьева Г.А. Почва как летопись природных событий Прибайкалья: проблемы эволюции и классификации почв: Монография. Иркутск, 2010. 205 с.
8.    Горохова С.М. Тяжелые металлы и железо в составе магнитной фазы и конкреций почв Среднего Предуралья: Дис. … канд. с.-х. наук. Пермь, 2022. 416 с.
9.    ГОСТ 8.231-84 Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерения магнитного момента и магнитной восприимчивости.
10.    Загурский А.М Специфика микростроения и генезиса магнитных соединений железа в почвах: Автореф. дис. … канд. биол. наук. М., 2008. 25 с.
11.    Золотая Л.А., Коснырева М.В. Возможности магнитных измерений при решении задач почвенной геофизики // Геофизика. 2014. № 4. С. 63–68.
12.    Козлова А.А., Белозерцева И.А., Лопатина Д.Н. Почвы Южного Предбайкалья: разнообразие и закономерности распространения // География и природные ресурсы. 2021. № 1. С. 103–114.
13.    Кошовский Т.С. Магнитная восприимчивость как индикатор почвообразовательных и ландшафтно-геохимических процессов (на примере Северо-Минусинской котловины) // Современные проблемы генезиса, географии и картографии почв: Сборник мат. V Всерос. конф. с межд. участием, посвящ. 100-летию со дня рождения Б.Ф. Петрова. Томск, 2011. С. 262–265.
14.    Обыденова Л.А. Магнитная восприимчивость почв Среднего Урала как показатель агроэкологической оценки почв: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. М., 2003. 24 с.
15.    Поздняков А.И., Гюлалыев Ч.Г. Электрофизические свойства некоторых почв. Москва–Баку, 2004. 240 с.
16.    Румянцева Т.И. Магнитная восприимчивость почв Удмуртской АССР: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Ижевск, 1971. 16 с.
17.    Теория и практика химического анализа почв / Под ред. Л.А. Воробьева. М., 2006. 400 с.
18.    Чевычелов А.П., Алексеев А.А., Кузнецова Л.И. Магнитная восприимчивость мерзлых грунтов Якутии // Известия Иркутского государственного университета. Серия «Биология. Экология». 2021. Т. 36. С. 57–71.
19.    Чичагова О.А., Хохлова О.С., Зазовская Э.П. и др. Радиоуглеродный анализ и проблемы памяти почв // Память почв. Почва как память биосферно-геосферно-антропосферных взаимодействий / Отв. ред. В.О. Таргульян, С.В. Горячкин. М., 2008. С. 182–203.
20.    Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И. и др. Классификация и диагностика почв России. Смоленск, 2004. 342 с.
21.    Evans M.E., Heller F. Environmental magnetism. Principles and applications of enviromagnetics // Academicpress. An imprint of Elsevier Science, 2003. 299 p.
22.    Jordanova N.V., Jordanova D.V., Veneva L. et al. Magnetic response of soils and heavy metal pollution – a case study // Environ. Sci. Technol. 2003. Vol. 37, Iss. 19. P. 4417–4424.
23.    Magera T., Strzyszcz Z., Kapicka A. et al. Discrimination of lithogenic and anthropogenic influences on topsoil magnetic susceptibility in Central Europe // Geoderma. 2006. Vol. 130, Iss. 3–4. P. 299–311.
24.    Maher B.A. Environmental magnetism and climate change // Contemporary Physics. 2007. Vol. 48. P. 247–274.