Серия 17. Почвоведение. 2025. № 4

Открытие плейстоценовых палеопочв, включая уровень, относящийся к предыдущему межледниковью (МИС5е) на севере Западной Сибири, имеет принципиальное значение для четвертичной стратиграфии и палеоэкологии. В данной статье впервые представлены результаты исследования педокомплекса, обнаруженного в разрезе Белая Гора (долина р. Вах). Время его формирования, приблизительно установленное с помощью уран-ториевой датировки и с привлечением палеоботанических и палеонтологических данных, охватывает период с конца МИС6 по МИС4 включительно. Морфогенетический анализ на макро-, мезо- и микроуровнях, а также данные по гранулометрии, минералогии и составу гумуса, включая соотношение Сгк:Сфк и отношения главных структурообразующих элементов: C, H, N в гуминовых кислотах, позволили реконструировать последовательность педогенетических, седиментационных и криогенных процессов. На основе полученной комплексной геологической летописи и привлекая палеонтологические данные, опубликованные ранее, была проведена палеоэкологическая реконструкция, а также хроностратиграфическая привязка всех уровней педокомплекса, и выявлен палеопочвенный субпрофиль, соответствующий самой тёплой подстадии МИС5е — Казанцевскому термохрону. В то же время было показано, что мерзлотно-глеевые — криогидроморфные стадии, завершающие формирование каждого палеопочвенного уровня и предположительно соответствующие холодным подстадиям МИС5, оказывают доминирующее влияние на его морфологию и маскируют признаки предыдущих более тёплых фаз. Неожиданная находка новообразованных кристаллов гипса в сочетании с железистыми стяжениями была объяснена окислением образовавшегося ранее пирита и также была отнесена к криогидроморфной фазе палеопедогенеза. Проведена межрегиональная корреляция изученного профиля с педостратиграфическими схемами лёссовой формации в сопредельных областях — Восточноевропейской равнины и юга Западной Сибири. Для большинства элементов изученного педокомплекса МИС5 и перекрывающих его осадочных и криогенных образований МИС4 выявлены коррелятивные уровни в лёссово-почвенных колонках, за исключением палеопочв конца МИС6 — Тазовского криохрона, что указывает на лакуну в лёссово-почвенной летописи юга Сибири.

Палеопедологические исследования проведены на территории Костёнковско-Борщёвского района. Верхнепалеолитическая стоянка Костёнки-12 является опорным разрезом для региональных исследований палеопедологии, палеоэкологии, геологических и культурных последовательностей. Костёнки-12 содержит полную серию культурных слоев, относящихся к первой части МИС 3 в диапазоне 53 000–42 000 BP. Настоящее исследование является продолжением ранее проведенных работ по стоянке Костёнки-1, расположенной на противоположной стороне балки «Покровский лог». В раскопе 2004 г. на Костёнках-12 выделено 16 литологических слоев, отличающихся строением, составом и свойствами. Вещественный состав осадков представлен элювием мела, слагающим борта балки, и лессовидными суглинками водораздела. Отложения с различным соотношением мела и суглинка образовались в водную и аэральную фазу осадкообразования. В раскопе, глубиной около 5 м, обнаружены три погребенных почвы. Палеопочвы являются индикатором перерывов в осадкообразовании. В раскопе выделены четыре почвенно-седиментационных комплекса. Дано описание процессов и хронологической последовательности их формирования. Возраст нижней палеопочвы – около 50 000 BP. К палеопочвам приурочены культурные слои. Проведенные исследования открывают новые стороны в изучении погребенных почв овражно-балочных седиментационных комплексов.

Статья посвящена предварительному описанию палеопочвенного профиля позднепротерозойского (вендского) возраста. Палеопочвенный профиль (fossil paleosol, FPS) обнаружен на левом берегу р. Косьвы ниже плотины Широковского водохранилища, Губахинский район Пермского края. Верхняя часть профиля, представленная генетическими горизонтами В и ВС, разбита вертикальными трещинами усыхания. В нижней части профиля, в алевролите горизонта С найдены остатки бесскелетных мягкотелых многоклеточных, включая перистые формы (петалонамы), билатеральные подвижные бентосные формы (проартикуляты), медузоиды и цианобактериальные пленки. Предложена модель распределения изученных фациальных и палеоэкологических стаций. Рассмотрена палеосукцессия, реконструированная на основе изученных разрезов. Матрикс, на котором был заложен палеопочвенный профиль, образовался в условиях прибрежного мелководья. Алевролиты матрикса, с комковатой структурой и мелкими сферическими конкрециями, испытали экспонирование в аэральных условиях, изменив структуру исходных отложений от слоистой до комковатой за счет вертикального растрескивания песчано-глинистого матрикса. Затем вновь вернулись условия мелководного морского или лагунного бассейна, во время которого в этом бассейне получила развитие биота бесскелетных организмов. После постепенного обмеления бассейна накопившиеся в нем осадки вновь оказались экспонированными на поверхности суши, возможно, в зоне захлеста волн или рядом с литоралью. Близость воды позволила развиться почвенному бактериально-водорослевому сообществу, а действие атмосферы вместе с инсоляцией привело к растрескиванию верхней поверхности формирующегося почвенного микропрофиля FPS-Sh1.

В статье сравниваются земляные курганные конструкции и строительные технологии семи курганов ямной культуры бронзового века в Оренбургской области. Для определения источника строительного материала и основных приемов земляного строительства при возведении курганных конструкций был проведен комплексный анализ с акцентом на макро-, мезо- и микроморфологические свойства. Благодаря этому удалось доказать, что древние люди не просто нагромождали земляные материалы в хаотичном порядке при сооружении кургана, а всегда использовали конкретные планы строительства, навыки и технологии, доступные на тот момент. На примере результатов изучения курганов ямной культуры с начала существования развитого этапа А и до окончания развитого этапа В (3300–2600 cal BC) можно отметить сходства и различия в строении земляных конструкций. Некоторые выявленные различия обусловлены даже небольшими изменениями условий окружающей среды, которые, в свою очередь, определяют доступное сырье, влияющее на строительные материалы и технологии. На основании анализа всех курганов были выделены основной метод их строительства — создание «пестроцвета» и используемые для этого приемы — замес, трамбовка, включение искусственно привнесенного материала. Основным материалом послужили местные почвы, к которым были добавлены различные включения (речной ил, кости, угли и другие). Выявлено, что в зависимости от размеров памятника, от гранулометрического состава исходного материала и, как следствие, его цементирующих качеств использовали более тщательный замес и/или трамбовку материала или более сложную конструкцию.

Целью статьи является апробация методики сканирующей электронной микроскопии в изучении земляных археологических памятников степной зоны России. Представлены результаты исследования земляного материала кургана майкопской культуры (XL‒XXX вв. до н. э.) Западного Кавказа и двух «черных платформ» синташтинской культуры (XIX‒XVIII вв. до н. э.) Южного Приуралья с применением сканирующего электронного микроскопа JEOL JSM 6060 A с энергодисперсионным спектрометром EX-2300 BU (JEOL, Япония). Выявлены разновидности строения земляных конструкций на основе их визуализации при СЭМ-наблюдениях, установлен элементный состав поверхности в каждом рассмотренном случае. Визуализация позволила обнаружить, что образцы из земляных конструкций необычны, так как практически все поверхности покрыты глинистой пленкой разной толщины. Для майкопской культуры земляной «цемент», который скреплял камни панциря на склонах кургана и кромлеха в его основании, характеризовался особо выглаженными глиной формами, консолидированным сложением и сравнительно повышенным содержанием Al и пониженным — Si в составе глинистой пленки на поверхности. В то же время грунт собственно курганной конструкции отличался более рыхлым сложением, фрагментарной глинистой пленкой, более высоким содержанием Si. Для синташтинской культуры отмечены различия в строении двух «черных платформ», одна из которых более рыхлая, вторая — консолидированная, практически монолитная («камнеподобная»), и в элементном составе ее материала возрастало содержание Al и Fe. По поводу технологии строительства именно СЭМ-исследования позволили предположить участие процесса седиментации в создании гладких (выполненных глиной) поверхностей фрагментов земляных конструкций в майкопском кургане, а также использование специальных методов уплотнения, которые привели к получению искусственного камнеподобного тела черных синташтинских платформ. Все эти приемы позволили земляным погребальным сооружениям простоять сохранно в течение нескольких тысячелетий.

Рассматриваются изменения палеоэкологических условий на западной окраине континентальной Европы на примере разреза Нантуа, нижняя часть отложений которого сформировалась во время среднеплейстоценового криохрона, коррелируемого с МИС 6 и, возможно, с переходом к МИС 5е. Использованный подход основан на комплексе характеристик специфических углеродистых — гумусовых — веществ, содержащихся в отложениях, в том числе наиболее рефлекторной ее составляющей — гуминовых кислот (ГК). Показано, что коэффициенты корреляции параметров-индикаторов состава и свойств ГК современных почв, полученных с использованием разных методов изучения их молекулярных особенностей, лежат в пределах 0,78–0,90. На основании изменений характеристик гумусовой составляющей отложений установлено, что последние формировались в меняющихся условиях, когда на фоне общей холодности климата имели место пять относительных потеплений разной степени выраженности, обусловивших появление явных признаков педогенеза и формирование примитивных палеопочв. Выявлен тренд увеличения условий увлажнения, который проявляется в возрастании фульватности гумуса и уменьшении абсолютных величин Сгк:Сфк. Предварительные расчеты среднемноголетних температур воздуха и длительности периода биологической активности (ПБА) показали, что возможные пределы их соответственно лежали между –5,9^оС и –7,8^оС и 52–80 днями. В настоящей работе термины «гумус» и «система гумусовых веществ» используются как синонимы.

Методы магнитной восприимчивости широко применяются в качестве эффективных и чувствительных экспресс-методов для установления генезиса, эволюции почв, их диагностики. При этом почти отсутствуют сведения о магнитных свойствах почв Южного Предбайкалья. В работе рассмотрена магнитная восприимчивость (МВ) серой метаморфической почвы и чернозема глинисто-иллювиального (на буграх), находящихся в условиях палеокриогенного бугристо-западинного комплекса со стратоземами серо- и темногумусовыми (в западинах). Установлено, что незначительные колебания значений удельной магнитной восприимчивости по профилю серой метаморфической почвы подтверждают слабую его текстурную дифференциацию. Низкие значения магнитной восприимчивости в черноземе глинисто-иллювиальном и резкое падение их с глубиной обусловлены, прежде всего, снижением содержания гумуса, понижением уровня кислотности и повышением количества карбонатов в почвообразующей породе. В условиях палеокриогенного микрорельефа магнитная восприимчивость оказалась заметно выше в погребенном гумусовом горизонте почвы западины лесного ландшафта по сравнению с современным горизонтом, что указывает на явную смену условий и процессов почвообразования. Напротив, в стратоземе темногумусовом таких изменений не выявлено: значения магнитной восприимчивости показали одинаковые величины в современном и погребенном гумусовых горизонтах. Выявлены зависимости этого показателя от таких свойств почв, как удельное электрическое сопротивление, кислотность, содержание гумуса и обменных катионов, карбонатов, ила и физической глины, валового железа, а также возраста почв.

Изучены закономерности преобразования н-алканов как биомаркеров, позволяющих судить о трансформации нефтепродуктов (НП) в нефтезагрязненных почвах каштанового ряда (Ставропольский край) в динамике. Выявлены закономерности преобразования углеводородов в нефтезагрязненных почвах, показана возможность запуска процессов самоочищения по результатам оценки состава НП. В составе исходной нефти доминировали среднемолекулярные н-алканы. Особенностью углеводородного состояния почв земельных участков, выделенных как фоновые, является отсутствие высокомолекулярных н-алканов (тяжелых фракций) и присутствие жидких, входящих в состав керосиновой фракции. Это свидетельствует о существующем региональном фоне по содержанию нефтепродуктов в почвах. Гомологические ряды н-алканов свежезагрязненных нефтью образцов почв включали соединения с числом атомов углерода от С11 до С40, в составе которых выделяются маркеры органического вещества гидробионтного генезиса ∑С15, С17, С19, маркеры органического вещества бактериального генезиса ∑С20–С25 и маркеры терригенного органического вещества ∑С27, С29, С31. Нормальные алканы с длиной углеродной цепочки С20–С25 и С26–С40 представлены почти в равных долях с небольшим преобладанием последних. Показано, что уже через четыре месяца с момента поступления сырой нефти в почвы фиксируются результаты самоочищения почв, приводящие к изменению состава н-алканов. Биодеградация н-алканов в почвах подтверждалась увеличением углерода микробной биомассы в нефтезагрязненных почвах по отношению к фоновым аналогам. Характер распределения четных и нечетных гомологов н-алканов, величину суммы нечетных н-алканов (ΣС27, С29, С31) целесообразно оценивать наряду с общим содержанием НП при выборе фоновых аналогов почв.

Исследованы тепловые свойства верхнего пахотного горизонта урбанозема, отобранного на территории Почвенного стационара МГУ, березового биоугля, а также их смесей. Просеянную через сито 1 мм почву из гор. Апах смешивали с биоуглем в различных долевых соотношениях; содержание биоугля в смесях составляло от 1 до 15% по сухой массе. Почвой, биоуглем и их смесями набивали пластиковые цилиндры высотой 5,1 см и диаметром 7,7 см. Плотность образцов менялась от 1,34 гсм–3 для гор. Апах до 0,28г·см–3 для биоугля. Измерения тепловых свойств проводили зондовым методом, используя прибор TEMPOS с зондом SH-3; расстояние между иглами зонда составляло 0,6 см. Для каждого из шести образцов провели серию измерений при пошаговом изменении влажности образца от максимальной после капиллярного насыщения до минимальной в воздушно-сухом состоянии. При каждом значении влажности для каждого образца тепловые свойства измеряли в десятикратной повторности, последовательно помещая зонд в разные позиции в пределах центральной зоны образца. Теплоемкость, теплопроводность и температуропроводность субстратов закономерно уменьшались с увеличением содержания биоугля во всем диапазоне влажности; наибольшие значения всех тепловых свойств были получены для гор. Апах, наименьшие — для биоугля. Все образцы демонстрировали линейный характер роста объемной теплоемкости с влажностью, причем углы наклона полученных кривых были близки. Рассчитанная по экспериментальным данным удельная теплоемкость почвенной влаги оказалась равной 3406,8 Дж·кг–1К–1, что подтверждает представления о том, что теплоемкость воды в почве меньше теплоемкости свободной воды. Теплопроводность биоугля росла с влажностью почти линейно. Теплопроводность почвы и смесей быстро увеличивалась с влажностью в области 0,03–0,20 см3см–3, затем рост замедлялся, и при увеличении влажности свыше 0,45 см3·см–3 теплопроводность снижалась. Температуропроводность биоугля была очень низкой и почти постоянной во всем диапазоне влажности. Зависимости температуропроводности от влажности для почвы и смесей были сходны с кривыми для теплопроводности, но обладали двумя слабо выраженными максимумами, первый из которых наблюдался при влажности менее 0,20 см3·см–3. Сделан вывод о том, что внесение биоугля в суглинистую почву снижает ее температуропроводность и тем самым стабилизирует температурный режим почвы, уменьшая размах суточных колебаний температуры и замедляя сезонное прогревание. Для городских условий при высоких летних температурах этот эффект можно расценивать как положительный; для регионов с низкой теплообеспеченностью внесение биоугля в почву скорее нежелательно, по крайней мере в контексте ее температурного режима.

В работе оценено влияние эрозионных процессов на агрохимические и микробиологические свойства почвы в разные сезоны годового цикла. Объекты исследования — агросерая почва разной степени смытости (несмытая, слабо- и среднесмытая) и серая почва под древесными лесными насаждениями (Юг Московской области). Установлено, что содержание в почве щелочногидролизуемого азота, обменного калия и подвижных форм фосфора зависело как от степени смытости почвы, так и от сезонных колебаний. Анализ химического состава почвенного органического вещества показал, что в летний период происходило увеличение карбоксильных, карбонильных и ароматических компонентов, а в другие периоды — углеводных фракций. В агросерой почве запасы бактериальной биомассы варьировали от 27 до 96 кгга‒1, грибной биомассы — от 10 до 357 кгга‒1, их динамику в большей степени определяла степень смытости и в меньшей степени — сезон. С увеличением степени смытости происходило убывание как грибной, так и бактериальной биомассы в ряду несмытая>слабосмытая>среднесмытая. Смытые почвы относительно несмытой теряли в среднем 50% бактериальной и 59% грибной биомассы. В серой почве запасы бактериальной биомассы варьировали по сезонам от 43 до 107 кгга‒1, грибной биомассы – от 171 до 621 кгга‒1. Серая почва под лесом по микробному пулу превосходила все варианты агросерой почвы, а также характеризовалась высоким содержанием мицелия, как актиномицетного, так и грибного. В исследуемых почвах уровень потенциального дыхания (СИД) превышал уровень актуального дыхания (БД) в 2–33 раза. Наиболее активно микробная биомасса откликалась на внесение глюкозы в среднесмытой почве в весенний и летний периоды.

Проведен сравнительный количественный анализ масок пахотных земель Брянской области экспертным методом с использованием архива материалов дистанционного зондирования Земли Google Earth. Одна из масок с пространственным разрешением 250 м/пиксель экспортирована в рамках проекта ФАО GSNmap и является продуктом глобальной карты земельного покрова, предоставляемой службой Copernicus Global Land Service, основанной на спутниковых снимках PROBA-V. Вторая маска создана на базе глобальной карты почвенного покрова Land Use/Land Cover (LULC), основанной на спутниковых данных Sentinel-2, и экспортирована с пространственным разрешением 250 м/пиксель. Величина общей точности, рассчитанная на основании визуальной интерпретации 900 случайно выбранных земельных угодий Брянской области, для масок ФАО составила 88,11% для общей точности и индекс каппа 0,68, и LULC — 88,00% и 0,67 соответственно. Сравнительный анализ масок ФАО и LULC установил их сходство в 81%. Проведенное исследование свидетельствует о высокой достоверности масок пахотных земель Брянской области, основанных на спутниковых данных PROBA-V и Sentinel-2.