Е.Н. Тихонова, Н.С. Горбунова, С.С. Шешницан, Г.А. Одноралов
Скачать
№ 3 (51)
Экология
Тихонова Елена Николаевна – кандидат биол. наук, зав. кафедрой ландшафтной архитектуры и почвоведения ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж, Российская Федерация, 394087, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9039-9822, e-mail: tichonova-9@mail.ru
Горбунова Надежда Сергеевна – кандидат биол. наук, доцент, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, г. Воронеж, Российская Федерация, 394018, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7986-8106, e-mail: vilian@list.ru
Шешницан Сергей Сергеевич – кандидат биол. наук, доцент кафедры ландшафтной архитектуры и почвоведения, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», ул. Тимирязева, 8, г. Воронеж, Российская Федерация, 394087, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8027-855X, e-mail: sheshnitsan@gmail.com.
Одноралов Геннадий Алексеевич – кандидат биол. наук, доцент кафедры ландшафтной архитектуры и почвоведения, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», ул. Тимирязева, 8, г. Воронеж, Российская Федерация, 394087, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7154-6807, e-mail: kafedra.laip@inbox.ru
Изменения в запасах углерода в почвенном покрове влияют на концентрацию CO2 в атмосфере и глобальный углеродный баланс. Несмотря на доказанную эффективность агролесомелиорации в борьбе с эрозией, потерей плодородия почв, имеется много неоднозначных данных, свидетельствующих о необходимости дальнейшего изучения влияния облесения на чернозёмные почвы. Каменная степь представляет особый интерес для мониторинговых исследований в рамках проекта по определению углеродного баланса агроэкосистем (карбоновые полигоны). Расположенные в непосредственной близости лесные полосы принимают активное участие не только в улавливании углекислого газа, но и в эволюции почвенного покрова. Настоящее исследование предполагает анализ основных агроэкологических показателей черноземов Каменной степи и оценку влияния распашки на их трансформацию. Важность исследований заключается и в том, что изучалось влияние различных типов растительных сообществ на почвенный покров. Изучение основных химических показателей черноземов осуществлялся классическими химическими методами, анализ тяжелых металлов проводился вольтамперометрическим методом. Изученные черноземы обыкновенные имеют высокое содержание органического вещества, достигающее в верхних горизонтах 7-8%, обогащены элементами минерального питания и имеют благоприятные физико-химические показатели. Лесная и лугово-степная растительность способствует обогащению почвы органическими остатками, в то время как вспашка и минерализация органических веществ на пахотных землях приводят к снижению процентного содержания гумуса. Для наиболее полной агроэкологической характеристики исследуемых черноземов изучалось валовое содержание и подвижные соединения тяжелых металлов – свинца и кадмия. Анализ полученных данных позволяет говорить об отсутствии загрязнения исследуемой территории. При этом органическое вещество исследуемых черноземов способно сорбировать изучаемые металлы и удерживать их в недоступном состоянии. Данное явление доказывается довольно высокими коэффициентами корреляции между гумусом и валовым содержанием тяжелых металлов (r = 0,946 для Pb и r = 0.975 для Cd при p
Каменная степь, черноземы, растительные сообщества, гумус, тяжелые металлы, свинец, кадмий, агроэкологическая оценка, карбоновый полигон
Агроэкологическая характеристика черноземов Каменной степи: влияние растительных сообществ и распашки / Е. Н. Тихонова, Н. С. Горбунова, С. С. Шешницан, Г. А. Одноралов // Лесотехнический журнал. – 2023. – Т. 13. – № 3 (51). – С. 236–248. – Библиогр.: с. 244–248 (26 назв.). – DOI: https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2023.3/16.
1. Абакумов Е.В., Поляков В.И., Чуков С.Н. Подходы и методы изучения органического вещества почв карбоновых полигонов России (обзор). Почвоведение. 2022;7:773–786. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=48621435.
2. Zhidkin A., Fomicheva D., Yurova A., Ivanova N., Dostál T., Krása J., Komissarov M. A detailed reconstruction of changes in the factors and parameters of soil erosion over the past 250 years in the forest zone of European Russia (Moscow region). International Soil and Water Conservation Research. 2022;1(10):149-160. https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2021.06.003.
3. Frolov P., Shanin V., Zubkova E., Bykhovets S., Grabarnik P. CAMPUS-S – The model of ground layer vegetation populations in forest ecosystems and their contribution to the dynamics of carbon and nitrogen. I. Problem formulation and description of the model. Ecological Modelling. 2020;431: 109184. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2020.109184.
4. Kramareva T.N., Tikhonova E.N., Gromovik A.I., Gorbunova N.S., Korolev V.A. Influence of various tree species on the properties of soils in the "Kamennaya steppe": IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Сер. "International Forestry Forum "Forest Ecosystems as Global Resource of the Biosphere: Calls, Threats, Solutions"". 2021:12020. https://doi.org/10. 1088/1755-1315/875/1/012020.
5. Чендев Ю. Г., Геннадиев А. Н., Лукин С. В., Соэр Т. Д., Заздравных Е. А., Белеванцев В. Г., Смирнова М. А. Изменение лесостепных черноземов под влиянием лесополос на юге Среднерусской возвышенности. Почвоведение. 2020;8:934–947. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42994976.
6. Wu Y., Wang Q., Wang H., Wang W., Han S. Shelterbelt Poplar Forests Induced Soil Changes in Deep Soil Profiles and Climates Contributed Their Inter-site Variations in Dryland Regions, Northeastern China. Frontiers in Plant Science. 2019;10. http://dx.doi.org/10.3389/fpls.2019.00220.
7. Wu Y., Wang W., Wang Q., Zhong Z., Wang H., Yang Y. Farmland Shelterbelt Changes in Soil Properties: Soil Depth-Location Dependency and General Pattern in Songnen Plain, Northeastern China. Forests. 2023;14(3):584 http://dx.doi.org/10.3390/f14030584.
8. Чухлебова В.В., Шешницан С.С. К вопросу об изучении эмиссии парниковых газов из почвы под лесными полезащитными насаждениями в Каменной Степи. Актуальные вопросы развития идей В.В. Докучаева в XXI веке. Развитие аграрной науки на современном этапе: Материалы Международной научно-практической конференции и Всероссийской школы молодых ученых и специалистов, посвященных 130-летию организации "Особой экспедиции Лесного департамента по испытанию и учету различных способов и приемов лесного и водного хозяйства в степях южной России". В 2-х частях, Каменная Степь, 14–16 июня 2022 года. Том Часть 1. Москва: Общество с ограниченной ответственностью "Издательство Ритм", 2022. С. 74-77. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=49712609.
9. Чевердин Ю.И., Беспалов В.А., Сауткина М.Ю., Титова Т.В. Эколого-агрохимическая оценка почв Каменной степи под лесным ценозом. Известия вузов. Лесной журнал. 2021;5:76-91. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46809493.
10. Kramareva T.N., Gorbunova N.S., Tikhonova E.N., Gromovik A.I., Kulikova E.V. Features of the migration of heavy metals in the forest landscapes of the Kamennaya steppe: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Сер. "International Forestry Forum "Forest Ecosystems as Global Resource of the Biosphere: Calls, Threats, Solutions"". 2021:12021. https://doi.org/10.1088/1755-1315/875/1/012021...
11. Mingareeva E., Aparin В., Sukhacheva E., Sanzharova N., Lazareva M., Terleev V., Akimov L. Content of radionuclides in soils of the Voronezh region. Technological Advancements in Construction. 2022;180:1-12. https://doi.org/10.1007/978-3-030-83917-8_1.
12. Кирюшин В.И. Экологические функции ландшафта. Почвоведение. 2018;1:17–25. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32312331.
13. Olson K.R., Gennadiev A.N. Dynamics of soil organic carbon storage and erosion due to land use change (Illinois, USA). Eurasian Soil Science. 2020;4(53):436-445. https://doi.org/10.1134/S1064229320040122.
14. Сауткина М.Ю., Чевердин Ю.И. Микробиологическая оценка состояния почвенного покрова агролесомелиоративных ландшафтов Каменной Степи. Известия вузов. Лесной журнал. 2019;6:62–78. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41479910.
15. Сушко С.В., Ананьева Н.Д., Иващенко К.В., Кудеяров В.Н. Эмиссия СО2, микробная биомасса и базальное дыхание чернозема при различном землепользовании. Почвоведение. 2019;9:1081–1091. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=39149002.
16. Кудеяров В.Н. Дыхание почв и биогенный сток углекислого газа на территории России (аналитический обзор). Почвоведение. 2018;6:643–658. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35102037.
17. Кутовая О.В., Гребенников А.М., Тхакахова А.К., Исаев В.А., Гармашов В.М., Беспалов В.А., Чевердин Ю.И., Белобров В.П. Изменение почвенно-биологических процессов и структуры микробного сообщества агрочерноземов при разных способах обработки почвы. Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2018;92:35-61. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35011654.
18. Хитров Н.Б., Хайдапова Д.Д. Вязкоупругое поведение вертикового солонца Каменной степи // Почвоведение. 2019;7:843–858. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=38237125.
19. Хитров Н.Б., Чевердин Ю.И., Роговнева Л.В. Двумерное распределение свойств вертикового солонца смикрорельефом гильгай в Каменной степи. Почвоведение. 2018;11:1285–1298. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36416462.
20. Khitrov N., Smirnova M., Lozbenev N., Levchenko E., Gribov V., Kozlov D., Rukhovich D., Kalinina N., Koroleva P. Soil cover patterns in the forest-steppe and steppe zones of the east European plain. Soil science annual. 2019;3(70):198-210. https://doi.org/10.2478/ssa-2019-0018.
21. Щеглов Д. И., Громовик А. И, Горбунова Н. С. Основы химического анализа почв. 2019:332. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=42440294.
22. Плеханова И. О., Золотарева О. А. Экологическое нормирование состояния почв, загрязненных тяжелыми металлами. Агрохимия. 2020;10:79-88. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=43961939.
23. Chernova O. V., Bezuglova O. S. Use of background concentrations of heavy metals for regional monitoring of soil contamination by the example of Rostov oblast. Eurasian Soil Sci. 2019;52(8):1007. https://doi.org/10.1134/S1064229319080040.
24. Minkina T. M., Mandzhieva S. S., Burachevskaya M. V., Bauer T. V., Sushkova S. N. Method of determining loosely bound compounds of heavy metals in the soil. MethodsX. 2018; 5:217-226. https://doi.org/10.1016/j.mex.2018.02.007.
25. Vodyanitskii Y., Minkina T., Bauer T. Method for calculation the selectivity of reagents extracting heavy metals mobile compounds from soil. Applied Geochemistry. 2020;116:104570. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2020.104570.
26. Mitra S., Chakraborty A. J., Tareq A. M., Emran T. B., Nainu E., Khusro A., Abubakr M. I., Khandaker M. U., Osman H., Alhumaydhi F. A., Simal-Gandara J. Impact of heavy metals on the environment and human health: Novel therapeutic insights to counter the toxicity Journal of King Saud University. Science. 2022:101865. https://doi.org/10.1016/j.jksus.2022.101865.