№ 5 (2024)

Луговые подбелы (темногумусовые подбелы глееватые и глеевые в классификации почв России) на западе своего ареала испытывают глубокое и длительное промерзание, проявляющееся в криогенных деформациях горизонтов и в их микростроении. Микропризнаки почв на многолетнемерзлых породах хорошо известны, и задачей данного исследования было их выявление в трех профилях луговых подбелов, учитывая особенности их криологического режима и увлажнения. В отличие от северных мерзлотных почв, луговые подбелы имеют темногумусовые горизонты со слабовыраженными криогенными признаками; в элювиальных горизонтах таковыми являются плитчатые микроструктуры и многочисленные гумусово-железистые нодули разных размеров. В текстурных горизонтах формируются своеобразные микроструктуры из округлых или эллипсовидных агрегатов с гумусово-железистыми нодулями в центре и агрегатов–ооидов: округлых с железистой пропиткой в центре и оптически ориентированными глинами по периферии. Типичные микропризнаки глея в нижних глинистых горизонтах сочетаются с глинистыми кутанами иллювиирования, частично деформированными. В отличие от мерзлотных почв, перераспределение микромассы и скелета почти не выражено, как и кольцевая ориентация зерен скелета.

Одним из способов противодействия глобальному изменению климата может быть внедрение систем земледелия, при которых сельскохозяйственные почвы смогут в значительной степени накапливать углерод. Целью работы было создание серии карт, в которых оценивался потенциал секвестрации органического углерода пахотными почвами России в верхнем 30-сантиметровом слое. В качестве исходных использованы данные из глобальных и национальных баз данных. Карты были созданы в рамках проекта ФАО по составлению Глобальной карты секвестрации почвенного углерода (GSOCseq). Карты составлены по унифицированной методологии, использующей модель RothC для прогноза скорости секвестрации углерода в период 2020–2040 гг. при сценарии неизменного хозяйствования, а также для трех сценариев устойчивого управления почвенными ресурсами при различном приросте поступления органического вещества (+5, +10 и +20%) вследствие применения углеродосберегающих практик. При сохранении существующей практики землепользования в течение 20 лет суммарно потенциальную скорость секвестрации пахотными почвами РФ в слое 0–30 см можно оценить как 8.5 Мт/год, при применении углеродосберегающих практик – до 25.5 Мт/год. Показано, что значения скорости секвестрации углерода пахотными почвами для каждой зоны почвенно-экологического районирования (за исключением зоны светло-каштановых и бурых почв полупустыни, где она практически не отличается от нуля) и в национальном масштабе положительны. Наибольший потенциал секвестрации имеют следующие регионы: Алтайский край, Омская область, Новосибирская область, Красноярский край. В ряде субъектов Российской Федерации: Краснодарский край, Республика Крым, Ростовская область, Приморский край, Республика Адыгея и Калининградская область должны быть приняты меры по внедрению практики устойчивого управления почвенными ресурсами.

В низовье р. Колымы (северо-восток Сибири) среди притундровых лиственничных редколесий на крутых южных склонах встречаются небольшие участки степей (степоиды). В зависимости от почвообразующей породы степоиды разделяются на петрофитные (на элюво-делювии скальных пород) и термофитные (на крупнопылеватых суглинках едомной свиты (ледового комплекса)). Под степоидами развиваются ксероморфные, глубокопротаивающие почвы с разнообразными гумусово-аккумулятивными горизонтами, высоким содержанием корней, порошистой структурой и повышенным содержанием водоустойчивых микроагрегатов. Почвы степоидов, особенно термофитных, зоотурбированы. От почв окружающих ландшафтов притундровых редколесий они отличаются пониженной актуальной и потенциальной кислотностью; более высоким содержанием обменных оснований, легкорастворимых солей, карбонатов и органического азота; более узким отношением концентрации оксалаторастворимого железа от дитиониторастворимого. Среди микроаккумуляций органического вещества в почвах степоидов широко представлены темные муллеподобные формы гумуса на поверхности минеральных зерен. Черты криоксероземного почвообразования лучше проявляются в петрофитных степоидах. Почвы термофитных степоидов, несмотря на черты сходства со степными криоаридными разностями, отличаются от них отсутствием карбонатного и криогумусового горизонтов, а также сравнительно высокой кислотностью. В пределах петрофитных степоидов выделяются серогумусовые литоземы натечно-карбонатные и серогумусовые или перегнойно-темногумусовые натечно-карбонатные почвы; а в пределах термофитных – серогумусовые или перегнойно-темногумусовые поверхностно-турбированные (зоотурбированные) почвы.

Воздействие промышленных рубок на углеродный цикл бореальных лесов в настоящее время освещено недостаточно, что требует получения экспериментальных данных о потоках углерода, в частности дыхании почвы, на вырубках для определения влияния хозяйственной деятельности на круговорот углерода. Цель работы – оценить влияние сплошной рубки на эмиссию СО₂ с поверхности почвы хвойно-лиственного насаждения на типичной подзолистой почве (Albic Retisol). Работа выполнена в течение бесснежных периодов с мая по октябрь 2020–2022 гг. в хвойно-лиственном насаждении и его вырубке, проведенной зимой 2020 г. Приведена краткая характеристика погодных условий в годы исследований и динамика температуры почвы на глубине 10 см. Для анализируемых объектов установлена положительная, статистически значимая взаимосвязь между дыханием почвы и ее температурой на глубине 10 см (R² = 0.17–0.75; p < 0.001). Корреляция с влажностью почвы как положительная, так и отрицательная, статистически незначима, за исключением данных, полученных в 2022 г. в ненарушенном фоновом насаждении. В течение бесснежного периода высокие значения потока СО₂ 3.90–5.62 г С/(м² сут) в ненарушенных лесах и 2.3–2.5 г С/(м² сут) на вырубках наблюдались в июле–августе. В 2021 г. пик выделения смещался на июнь. Сплошная рубка оказывает отрицательное влияние на дыхание типичной подзолистой почвы, уменьшая его в 1.2–1.9 раза в условиях средней тайги Республики Коми. Во время летних месяцев с поверхности почвы выделяется 55–66% от эмиссии C–CО₂ в течение бесснежного периода, а вклад вегетационного периода май–сентябрь составляет 84–88%. Полученные данные послужат для определения роли промышленных рубок в углеродном цикле таежных лесов.

Проведены комплексные исследования эрозии почв на водосборе площадью 42 га (близ с. Ломовец Орловской области) в зоне серых лесных почв, у которых противоэрозионная устойчивость существенно ниже, чем у черноземов. Анализ архивных и исторических картографических материалов показал, что продолжительность распашки водосбора составляет 200 ± 10 лет. На основе использования полевых методов: почвенно-морфологического, радиоцезиевого, метода измерения водороин, детальной съемки с помощью БПЛА – и расчетов по эрозионной модели WaTEM/SEDEM определены темпы смыва и аккумуляции почв за весь период распашки без учета/с учетом самовосстановления почв: за последние 50 ± 25 лет, за постчернобыльский период с 1986 по 2022 гг., за единичное эрозионное событие, произошедшее 31 мая 2022 г., а также оценено пространственное распределение участков смыва/намыва почв. Полученные оценки свидетельствуют о флуктуациях темпов эрозионно-аккумулятивных процессов за прошедшие 200 лет, которые обусловлены преимущественно условиями формирования талого стока, повторяемостью и распределением внутри теплого времени года стокоформирующих ливней, набором высеваемых сельскохозяйственных культур, периодичностью и способами обработки почвы, изменением границ полей. Среднемноголетние оценки эрозии почв за агрикультурный период выше аналогичных за постчернобыльский период, так как в последние 30 лет темпы эрозии почв снизились. Оценки потерь почвы с использованием модели WaTEM/SEDEM в целом сопоставимы с результатами определения потерь почв на основе почвенно-морфологического метода при условии учета перераспределения наносов до нижних границ пашни. Пространственная структура единичного эрозионного события оказалась в значительной степени близка пространственной структуре расположения ареалов смытых и намытых почв, сформировавшихся за весь агрикультурный период.

Исследовано изменение содержания и состава полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в органогенных горизонтах почв бореальной зоны в результате сгорания в условиях дефицита кислорода. Рассмотрены органогенные горизонты почв верхового (олиготрофного) болота и двух типов древостоев (сосняк лишайниковый и ельник зеленомошный). Выявлено, что условия горения, состав сжигаемого органического материала и его воспламеняемость в значительной степени влияют на содержание и состав ПАУ. Формирование полиаренов в большей мере происходит при температуре в 300°C. По сравнению с исходными образцами их содержание увеличивается от 2.7 до 9.7 раз. Относительно пикового содержания ПАУ в образцах 300°C, при 500°C установлено его уменьшение от 5.8 до 33.0 раз. Вероятно, резкое сокращение содержания ПАУ происходит из-за разложения веществ до более простых. Полученное в рамках эксперимента отношение низкомолекулярных полиаренов к высокомолекулярным больше единицы способно служить индикатором пирогенного происхождения ПАУ.