932

лесом с хорошо развитым травянистым покровом. Район исследования – окрестности оз. Совинское (микрорайон Степановка г. Томска) в пределах ТомьЯйского междуречья. Почвы сформированы в подтаежной зоне на бескарбонатных отложениях лессовидного облика.

Пахотный 20-см слой агротемно-серых почв, полностью образованный из материала темно-гумусового горизонта АU мощностью до 46 см, характеризуется темной окраской, комковато-порошистой структурой с некоторым распылением. Ниже выделяется уплотненный слой плужной подошвы с крупными плотными угловатыми агрегатами, что характерно для почв, подвергающихся ежегодным механическим обработкам на постоянную глубину. Наличие небольшого седого налета на гранях структурных отдельностей свидетельствует о некотором оподзоливании. В иллювиальной толще четко выражены текстурные горизонты ВТ бурой окраски с глинисто-гумусовыми кутанами на ореховатых агрегатах. Целинные почвы под лесом и лесополосой также имеют мощные (до 47-53 см) темно-серые гумусово-аккумулятивные горизонты комковато-зернистой структуры, что свидетельствует об активном дерновом процессе, связанном с разнотравным наземным покровом. Также присутствуют признаки оподзоливания и иллювиирования.

Поскольку при изучении агрогенных почв в первую очередь обращает на себя внимание изменение свойств, характеризующих почву как среду произрастания культурных растений, были определены по общепринятым методам и методикам такие показатели как гранулометрический состав, содержание гумуса и его подвижных форм, поглощенных оснований, актуальная и гидролитическая кислотность. Лабильные (подвижные) формы гумусовых веществ извлекались из почв непосредственной 0,1 н NaOH и 0,1 н H2SO4 вытяжками, в которых определялось содержание бурых гуминовых кислот (фракция ГК-1), связанных с ними фульвокислот (фракция ФК-1) и свободных ФК фракции ФК-1а [5].

Результаты и обсуждение. Исследованные почвы, согласно [3], относятся к типам агротемно-серых и темно-серых в отделе текстурнодифференцированных почв, подтипу типичных, роду бескарбонатных насыщенных, виду сильно гумусированных, разновидности среднесуглинистых почв. Гранулометрический состав, начиная со второго полуметра, изменяется на тяжелосуглинистый. Доминирующей по всему профилю является фракция крупной пыли. Вторая по величине фракция в верхних горизонтах (агропреобразованных и гумусово-аккумулятивных) представлена мелким песком, а в иллювиальных и нижележащих – илом. В характере распределения тонких фракций отмечается четкая закономерность увеличения с глубиной, что обусловливает текстурную дифференциацию профилей по элювиальноиллювиальному типу и связано с оподзоливанием и лессивированием в условиях периодически промывного типа водного режима. Явных различий в содержании гранулометрических фракций в пахотных горизонтах агропочв и гумусовых

181

горизонтах целинных аналогов не выявлено, пределы колебаний величин довольно узкие. Так, например, доля ила в агропреобразованных слоях составляет 17-21%, в горизонтах AU темно-серых почв под лесополосой – 19-22%, под лесом

– 16-20%, в горизонтах ВТ во всех почвах возрастает до 28-31%. Отсутствие заметных изменений гранулометрического состава в темно-серых пахотных почвах по сравнению с целинными аналогами отмечают и другие исследователи,

вчастности, В.М. Алифанов [1], объясняя устойчивостью этого свойства при окультуривании в почвах данного генезиса.

Важнейшим показателем агрономической оценки почв, определяющим их плодородие, является содержание гумуса. Как известно, разные типы почв за период агрогенного воздействия в результате перемешивания слоев и усиленной минерализации теряют разное количество гумусовых веществ. В исследованных агротемно-серых почвах содержание гумуса довольно высокое, в среднем составляет около 6% в пахотном горизонте, тем не менее это ниже, чем в целинных аналогах данной территории на 15-19%. В пахотных почвах отмечается и более резкое снижение уровня гумусированности с глубиной. Уменьшение содержания гумуса в почвах при распашке связано преимущественно с деструкцией лабильных фракций органического вещества (ЛОВ) [2, 4], выделяемых из почвы непосредственной щелочной 0,1 н NaOH вытяжкой. Согласно [4], это именно те фракции, которые представляют ближний резерв почвенного плодородия, поскольку имеют упрощенное строение макромолекул и наиболее обогащены азотом, находящемся в относительно простых формах связи и легко отщепляющемся при гидролизе и усваивающемся корнями растений. Проведенные исследования показывают, что содержание ЛОВ в пахотном горизонте агропочв составляет 19-20% от Собщ (или 0,57-0,76% от массы почвы), что в 1,5-2,2 раза ниже, чем в гумусовых горизонтах почв под лесополосой и лесом. Снижение происходит за счет бурых ГК и связанных с ними ФК, тогда как доли ФК-1а во всех пахотных и целинных почвах в верхних горизонтах близки (1- 3% от Собщ). С глубиной же картина меняется: в почвах пашни доля ЛОВ значительно возрастает (за счет ФК1а+1) и превышает таковую для целинных почв, что связано с более высокой степенью миграции подвижных компонентов гумуса в условиях ежегодной механической обработки и сдвига водного режима в гумидную сторону с более частым и глубоким промачиванием профиля пахотных почв. В результате в последних отмечается более интенсивный вынос вниз по профилю растворимых компонентов, в том числе лабильных гумусовых веществ.

Как показывают исследования [2, 6, 7], в процессе сельскохозяйственного использования в пахотных почвах происходит резкое снижение содержания фракции ГК-1. Эта закономерность подтверждается и в описываемых агропочвах, где доля бурых ГК в пахотных горизонтах составляет всего 3-5% от Собщ, тогда как

вверхнем 20-см слое почв под лесополосой – 8-9% (в 1,8-2,6 раза больше), а под лесом – 19-21% от Собщ (в 4-6 раз больше). С глубиной доли новообразованных свободных и непрочно связанных с полуторными оксидами ГК фракции 1

182

закономерно снижаются и полностью исчезают из состава гумуса с глубины 50-53 см в агропочвах, 60-65 см в почвах лесополосы и 80-85 см – под лесом. Полученные данные свидетельствуют о более активном процессе синтеза гумусовых веществ в естественных почвах по сравнению с пахотными на современном этапе их функционирования. Низкое содержание в агропочвах молодых ГК фракции 1 может быть связано не только с меньшим количеством органических остатков культурных растений, большая доля которых отторгается с урожаем, но и с высокой скоростью разложения органического вещества, значительно превышающей таковую в целинных почвах, о чем есть указания в научной литературе. Более высокое содержание ГК-1 в целинных почвах обусловливает расширение отношения Сгк:Сфк в составе ЛОВ по сравнению с агропочвами. Так, в пахотном горизонте величина этого показателя составляет 0,35, в гумусовых горизонтах почв под лесополосой и лесом – 0,45 и 0,87 соответственно.

Таким образом, на основе анализа данных исследований можно выстроить закономерный ряд почв в сторону увеличения содержания и соотношения ГК и ФК в составе ЛОВ в верхних частях профилей от агротемно-серых почв к темно-серым под лесополосой и под лесом (пашня–лесополоса–лес). В иллювиальных же частях профилей отмечается обратная закономерность: в агропочве содержание лабильных форм гумусовых веществ превышает таковое в целинных почвах.

Важными показателями почвенного плодородия являются физикохимические свойства. В агротемно-серых почвах содержание поглощенных оснований меньше на 7-12% по сравнению с почвами под лесом и лесополосой, что связано с некоторым снижением гумусности почвы. Пониженное содержание характерно только для верхней части профиля, тогда как ниже по профилю сумма поглощенных Са2+ и Mg2+ остается на том же уровне, что и для темно-серых почв. Снижение величины данного показателя связано главным образом с уменьшением доли Са2+, пределы колебания которого составляют 12-22 мг-экв/100 г почвы, в целинных почвах выше – 15-27 мг-экв/100 г почвы.

В пахотных почвах отмечается довольно низкая величина гидролитической кислотности (не превышает 2,5 мг-экв/100 г почвы), в почвах же под лесом и лесополосой она в 2 раза выше, что может быть обусловлено повышенным содержанием в последних обменного Н+ в связи с увеличением количества кислых продуктов разложения древесных органических остатков и потока корневых выделений, продуктивность которых здесь, вероятно, выше, чем в агропочве [6]. В связи со снижением гидролитической кислотности степень насыщенности основаниями в агропочвах несколько выше (90-93%) по сравнению с целинными почвами, в верхних горизонтах которых она не превышает 83-88%. На фоне снижения гидролитической кислотности в почвах пашни величины, характеризующие актуальную (рНвод) и обменную (рНсол) кислотности, близки таковым в почвах под лесом и лесополосой, что свидетельствует в пользу устойчивости этого признака при агрогенезе в условиях подтаежного почвообразования.

183

Заключение. Агротемно-серые почвы отличаются от целинных аналогов снижением в пахотном горизонте содержания гумуса (на 15-19%), ЛОВ (в 1,5-2,2 раза), ГК фракции 1 (в 2 -6 раз), сужением отношения Сгк:Сфк в составе подвижного гумуса (в 1,3-2,5 раза), уменьшением суммы обменных оснований (на 7-12%) и гидролитической кислотности (в 1,5-2 раза), что повысило степень насыщенности основаниями. В то же время такие параметры почвы как гранулометрический состав, распределение фракций по профилю, величины рН водной и солевой вытяжек на фоне агрогенеза практически не изменились, что, вероятно, свидетельствует в пользу устойчивости этих признаков в условиях зонального подтаежного почвообразования.

Литература

1.Алифанов В.М. Изменение серых лесных почв при сельскохозяйственном использовании // Почвоведение. 1979. №1. С. 37-47.

2.Ахтырцев Б.П., Ахтырцев А.Б. Изменение гумусного состояния лесостепных и степных черноземов под курганами и при длительной распашке // Почвоведение. 2002. №2. С. 140-149.

3.Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Изд-во Ойкумена, 2004. 342 с.

4.Когут Б.М., Дьяконова К.В., Травникова Л.С. Состав и свойства гуминовых кислот различных вытяжек и фракций типичного чернозема // Почвоведение. 1987. №7. С. 38-45.

5.Пономарева В.В., Плотникова Т.А. Методические указания по определению содержания и состава гумус в почвах. Л., 1975. 106 с.

6.Щеглов Д.И. Черноземы центра Русской равнины и их эволюция под влиянием естественных и антропогенных факторов. М.: Наука, 1999. 214 с.

7.Филон И.И., Шеларь И.А. Влияние сельскохозяйственного освоения и длительного применения удобрений на гумусное состояние темно-серых лесных почв // Агрохимия. 2002. №1. С. 16-21.

TRANSFORMATION OF DARK GRAY SOILS OF THE TOM-YAYA INTERFLUVE UNDER

CONDITIONS OF AGROGENIC IMPACT

E.V. Kallas, A.S. Kurdaviltsev

National Research Tomsk State University, Tomsk, Russia

Abstract. Under the influence of agrogenesis in dark gray soils, the content of humus, LOV, newly formed HA fraction 1, Сha:Cfa in the composition of mobile humus, the number of exchange bases and

the value of hydrolytic acidity decreased. The granulometric composition, pH have not changed much.

Keywords: agrodark-gray soils, transformation of properties, labile forms of humus.

References

1.Alifanov V.M. Changes in gray forest soils in agricultural use // Soil Science. 1979. №1. P. 37-47.

2.Akhtyrtsev B.P., Akhtyrtsev A.B. Changes in the humus state of forest-steppe and steppe chernozems under mounds and with long-term plowing // Soil Science. 2002. №2. P. 140-149.

3.Classification and diagnostics of soils in Russia. Smolensk: Publishing House of Oikumena. 2004. 342 p.

4.Kogut B.M., Dyakonova K.V., Travnikova L.S. Composition and properties of humic acids of various extracts and fractions of typical chernozem // Soil Science. 1987. №7. P. 38-45.

5.Ponomareva V.V., Plotnikova T.A. Guidelines for determining the content and composition of humus in soils. L., 1975. 106 p.

6.Shcheglov D.I. Chernozems of the center of the Russian Plain and their evolution under the influence of natural and anthropogenic factors. Moscow: Nauka, 1999. 214 p.

7.Filon I.I., Shelar I.A. Influence of agricultural development and long-term use of fertilizers on the humus state of dark gray forest soils // Agrochemistry. 2002. №1. Р. 16-21.

184

УДК: 528.942

РЕГИОНАЛЬНОЕ КОМПЛЕКСНОЕ ПОЧВЕННОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ (НА ПРИМЕРЕ ПЕРМСКОГО КРАЯ)

М.А. Кондратьева1, Н.В. Бажукова2 1Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия. 2ПГНИУ, г. Пермь, Россия

e-mail: pochva@pgsha.ru

Аннотация. Созданная серия почвенных карт дает представление о разнообразии функций почв в биосфере, сельскохозяйственном и экологическом потенциале почв Пермского края, антропогенной нагрузке на почвенный покров и процессах деградации. Агроэкологические и почвенно-экологические карты имеют прикладное значение и будут полезны при планировании рационального использования территории.

Ключевые слова: тематическая картография, почвы, агроэкологические карты, почвенно-экологические карты.

Комплексное почвенное картографирование – динамично развивающееся направление современной атласной картографии. Широкие возможности для его развития открываются благодаря новым ресурсам – электронным версиям почвенных карт, базам данных свойств почв, имеющимся в свободном доступе, новым техническим возможностям, связанным с ГИС, программным обеспечением, упрощающим процедуру создания карт. Наряду с традиционными методическими приёмами создания карт в почвенно-экологическом картографировании разработан интерпретационный подход, согласно которому свойства и режимы почв интерпретируются как с позиций обеспечения плодородия сельскохозяйственных угодий, так и с точки зрения условий миграции, аккумуляции и трансформации химических веществ, определяющих устойчивость экосистем [2].

Целью работы стало создание серии карт почвенной тематики, дающих комплексную характеристику и оценку функций почв региона.

Объекты и методы исследования. Пермский край, занимая значительную площадь, характеризуется разнообразием почв, среди которых преобладают почвы подзолистого типа (71,5 %). Доля дерново-подзолистых почв составляет 42,7 % от общей площади края, серых лесных и черноземов оподзоленных – 3,5 %. Торфяные болотные и пойменные почвы занимают 11,5 %. Основной фон в горной части края составляют буро-таежные почвы (6,5%). Под альпийскими и субальпийскими лугами сформировались горные лесо-луговые почвы [8]. Неоднородный почвенный покров определяет разнообразие свойств и режимов почв.

185

Тематической основой для карт служила сборка почвенной карты РФ масштаба 1: 2 500 000, пакет файлов почвенной карты РФ масштаба 1: 2 500 000 в формате ESRIShape. База данных свойств почв составлена на основе данных ЕГРПР с привлечением региональных источников. Карты и атрибутивные базы данных к ним созданы с помощью программы QGIS версии 3.2.2 (Maderia) в системе координат: EPSG:32640–WGS 84 / UTM zone 40N. Серия карт создана в едином масштабе 1: 2 500 000 по правилам шрифтового, штрихового и фонового оформления. Все карты согласованы по тематическому наполнению.

Результаты исследований. Комплексный характер карт почвенной тематики условно отражают три группы: карты свойств и режимов почв, почвенного районирования; карты сельскохозяйственной тематики; почвенноэкологические карты (табл.).

Таблица

Первая группа включает базовую почвенную карту и базовых характеристик почв, таких как мощность органогенных и органо-минеральных горизонтов, ёмкость катионного обмена. В эту же группу включены карты факторов почвообразования, почвенного районирования (рис. 1). Большинство карт данной группы являются аналитическими, ограничивающимися одним показателем, и просты по содержанию и способам отображения информации.

Карты сельскохозяйственной тематики относятся к прикладным (рис. 2). Как правило, эта группа включает в себя карты, раскрывающие характер и интенсивность использования сельскохозяйственных угодий, а также карты показателей плодородия пахотных почв, в том числе обеспеченности органическим веществом, подвижными формами фосфора и калия, кислотности.

186

Рис. 1. Базовые почвенные карты

Рис. 2. Карты сельскохозяйственной тематики

Оценочный характер носят агроэкологические карты – карты экологически допустимого сельскохозяйственного природопользования, составляемые с учетом агроэкологических требований сельскохозяйственных культур. Для

187

агроэкологической оценки территорий используют три группы индикаторов: агроклиматических; свойств почв (содержания гумуса и др.); факторов, ограничивающих использование почв.

Почвенно-экологические карты часто имеют прикладной характер и отражают экологические проблемы региона (рис. 3). В настоящее время наметились несколько направлений почвенно-экологического картографирования: деградации почв и почвенного покрова; процессов функционирования почв; загрязнения почв; критических нагрузок по отношению к техногенным воздействиям; устойчивости почв [1].

Рис. 3. Почвенно-экологические карты

Глобальные функции взаимодействия почвенного покрова с атмосферой отражает карта запасов углерода в почвах Пермского края [9]. По запасам органического углерода можно судить о потенциально возможной эмиссии СО2 из почв в атмосферу за счет изменения скоростей процессов гумификации и минерализации органических веществ под влиянием антропогенных факторов.

Карта внутрипочвенных физико-химических барьеров характеризует геохимическую дифференциацию вертикального профиля элементарных

188

ландшафтов, анализ которой является важным этапом при экологогеохимическом анализе территории [5].

Карта условий миграции тяжёлых металлов отображает главные факторы миграции – окислительно-восстановительные и кислотно-щелочные обстановки. Эти факторы контролируют формы нахождения химических элементов и подвижность их соединений, а также микробиологическую активность и интенсивность биохимических процессов.

Среди почвенно-экологических карт также встречаются оценочные и прогнозные карты. Карта сорбционных свойств почв позволяет судить о ёмкости иммобилизации химических элементов, поступающих в почву, о химических и физических свойствах почв, контролирующих уровень плодородия [4].

В условиях нарастающего антропогенного загрязнения почв и ландшафтов очень важное значение приобретает функция почв по устойчивости их к загрязнению и способности к самоочищению. Карта сенсорности (чувствительности) почв оценивает свойства почв относительно загрязнения тяжёлыми металлами. Понятие сенсорности почв введено М.А. Глазовской [2] в качестве одного из показателей устойчивости. Карта устойчивость почв региона к загрязнению углеводородами учитывает воздействие трёх групп факторов, определяющих вынос, рассеяние и возможность закрепления в ландшафтах продуктов техногенеза [3].

Значительный интерес представляют прогнозные карты, к числу которых относятся карты рисков, потенциалов самоочищения от загрязняющих веществ и т.д. Прогнозный характер имеет карта риска эрозии (рис. 3), при создании которой учитывался эрозионный потенциал рельефа региона [6] и степень антропогенной нагрузки на почвы.

Выводы: Разработанная серия карт может стать основой для почвенного атласа Пермского края или разделом «Почвы» в комплексном региональном атласе.

Литература

1.Герасимова М.И., Богданова М.Д. Почвенно-экологические карты в национальных и специализированных атласах //Атласное картографирование: традиции и инновации / Материалы Х научной конференции по тематической картографии (Иркутск, 22-24 октября 2015 г.). Иркутск: Издательство Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2015. С. 101-103.

2.Глазовская М.А. Методологические основы оценки эколого-геохимической устойчивости почв к техногенным воздействиям [Методическое пособие]. МГУ им. М.В. Ломоносова. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1997. 101 с.

3.Ермакова Л.С., Кондратьева М.А. Оценка устойчивости почв Пермского края к загрязнению углеводородами // Всероссийская научно-практическая конференция «Молодежная наука 2022: технологии, инновации», 28 марта – 1 апреля 2022 г.:[посвящ. 120-летию со дня рождения профессора А.А. Ерофеева: материалы] В 3 ч. Ч 1. Пермь : Изд-во ИПЦ «Прокростъ», 2022. С. 201205.

189

4.Кондратьева М.А., Бажукова Н.В. Опыт регионального почвенно-геохимического картографирования // ИнтерКарто. ИнтерГИС: Материалы Междунар. конф. М.: Географический факультет МГУ. 2020. Т. 26. Ч. 1. С. 584-594.

5.Кондратьева М.А., Самофалова И.А. Радиальные геохимические барьеры в почвах Пермского края// ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Географический факультет МГУ, 2022. Т. 28. Ч. 2. С. 901–912. DOI: 10.35595/2414-9179-2022-2-28-901-912.

6.Кондратьева М.А., Чащин А.Н. Оценка эрозионной опасности территории // ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. М.: Географический факультет МГУ, 2021. Т. 27. Ч. 2. С. 241-252. DOI: 10.35595/2414-9179-2021-2-27-241-252

7.Лебедянцева К., Кондратьева М.А.Запасы углерода в почвах Пермского края // Всероссийская науч.-практ. конф. «Молодёжная наука − 2023: технологии и инновации», 2023 г.: в 3 т. Т. 1.

Пермь: Изд-во «ОТ и ДО», 2023. С. 328–330.

8.Национальный атлас почв Российской Федерации. М.: Астрель, 2011. 632 с.

REGIONAL INTEGRATED SOIL MAPPING (BY THE EXAMPLE OF THE PERM

TERRITORY)

M.A. Kondratieva1, N.V. Bazhukova2

1Perm State Agro-Technological University, Perm, Russia

2Perm State University, Perm, Russia,

Abstract. The created series of soil maps givesan idea of the diversity of soil functions in the biosphere, the agricultural and ecological potential of soils in the Perm Territory, anthropogenic pressure on the soil cover, and degradation processes. Agro-ecological and soil-ecological maps are of practical importance and will be useful in planning the rational use of the territory.

Keywords: thematic cartography, soils, agro-ecological maps, soil-ecological maps.

References

1.Gerasimova M.I., Bogdanova M.D. Soil-ecological maps in national andspecialized atlases // Atlas mapping: traditions and innovations / Proceedings of the X scientific conference on thematic cartography (Irkutsk, October 22-24, 2015). Irkutsk: Publishing house of the Institute of Geography. V.B. Sochavy SO RAN, 2015. P. 101-103.

2.Glazovskaya M.A. Methodological bases for assessing the ecological and geochemical resistance of soils to technogenic impacts [Methodological guide]. Moscow State University M.V. Lomonosov. M.: Publishing House of Moscow University, 1997. 101 p.

3. Ermakova L.S., Kondratieva M.A. Assessing the resistance of soils in the Perm Territory to hydrocarbon pollution // All-Russian scientific and practical conf. "Youth science 2022: Technologies, innovations", (Perm, March 28 - April 1, 2022): [materials]: in 3 vols. Part. 1. Perm: Publishing Houseof

the IPC "Prokrost", 2022. P. 201-205.

4.Kondratyeva M.A., Bazhukova N.V. Experience of regional soil-geochemical mapping // InterKarto. InterGIS. Geoinformation support for sustainable development of territories: Proceedings of the Intern. conf. M.: Faculty of Geography of Moscow State University. 2020. V. 26. Part. 1. P. 584-594.

5.Kondratieva M.A., Samofalova I.A. Radial geochemical barriers in the soils of the Perm region // InterGIS. Geoinformation support for sustainable development of territories: Proceedings of the Intern. conf. Moscow: Faculty of Geography, Moscow State University, 2022. V. 28. Part 2. P. 901–912. DOI: 10.35595/2414-9179-2022-2-28-901-912.

6.Kondratieva M.A., Chashchin A.N. Erosion hazard assessment of the territory // InterKarto. InterGIS. Geoinformation support for sustainable development of territories: Proceedings of the Intern. conf. M.:

190