ИСТИНА

Будут изучены закономерности формирования природных, антропогенно-нарушенных и городских почв различных природных зон России. На основе изучения разновозрастных городских почв и почвоподобных тел различных функциональных зон, будут выявлены пути и факторы эволюции городских почв; рассмотрены закономерности, факторы и интенсивность процессов образования, поглощения и эмиссии парниковых газов городскими почвами и грунтами и разработаны принципы оценки почвенно-ландшафтных связей и пространственного прогноза газогеохимического состояния антропогенно-нарушенных почв и грунтов. Изучение палеоэкологии ледовых комплексов полигональных тундр и биогенного кремнезема почв и растений курганов бронзового века юга России позволят оценить скорости и направленность процессов изменения климата.

At present, studies on the depth of human influence on nature, changes in the rate of conversion or decay of natural complexes, necessary for the timely detection of reversible processes of anthropogenic transformation, are becoming urgent. One of the tasks here is the study of soils as the basis for the rational use of land resources of various geographical zones. This study examined the patterns of formation of natural, man-made disturbed and urban soils in various natural zones of Russia. Based on the study of urban soils of different ages and soil-like bodies of different functional zones, the paths and factors of the evolution of urban soils were revealed; the regularities, factors, and intensity of the processes of the formation, absorption, and emission of greenhouse gases by urban soils and soils are examined, and the principles for assessing soil-landscape relationships and the spatial forecast of the gas-geochemical state of anthropogenically disturbed soils and soils are developed. A study of the paleoecology of ice complexes of polygonal tundra and biogenic silica of soils and plants of mounds of the Bronze Age of southern Russia will allow us to evaluate the speed and direction of climate change processes. The composition and structure of the soil cover of the Salym-Irtysh interfluve based on soil mapping is revealed. Using the bioindication method using Enchytraeus albidus, an ecological assessment of the soils of Sakhalin Island contaminated with fresh oil was carried out. It is shown for the first time that dark humus residual gley soils considered as dark humus gley soils in the gley soils section should be regarded as residual paleohydromorphic from the point of view of the origin of organic matter. In favor of the latter position speaks the nature of the specifics of organic matter. A comparison is made of the main criteria for soil systematics in different systems (Soviet 1977 and Russian 2004, German and international - FAO-UNESCO and WRB) and recommendations are proposed for further improvement of the classifications existing in Russia in relation to wetland (peat) soils. An assessment is made of the development of degradation processes on soils of various agricultural uses in the Republic of Dagestan using the example of the Akhtyn mountain-valley experimental station. It has been established that the main features affecting the specifics of the formation of sod-podzolic soils in the landscape regions of the Volga-Oka interfluve are soil-forming rocks formed as a result of the different nature of the postglacial transformation, as well as a different degree of anthropogenic load on the soil pores.

Будет проведен анализ строения почвенного покрова Салым-Иртышского междуречья на основе актуализированной цифровой почвенной карты. Темногумусовые остаточно глеевые склонов Северных Увалов (северо-восток Костромской области сформированные на глинистых отложения триаса, их свойства, генезис в связи с поднятием территории в голоцене). Изучена палеоэкология ледовых комплексов Якутии и водоемов полигональной тундры. Показана биогеография и экология раковинных амеб, как модельной группы почвенных простейших. Будет выявлена трансформация растительного покрова на участках естественных лесных экосистем наименее подверженных рекреационной нагрузке природно-исторического парка «Кузьминки-Люблино». Проведена экологическая оценка нефтезагрязненных почв с использованием энхитреид. Проведена сравнительная оценка выживаемости Enchytraeus albidus в почвах с разным гранулометрическим составом, содержанием органического углерода, питательных веществ. Показана возможность использования почвенной мезофауны (Enchytraeus albidus) для экологической оценки нефтезагрязненных почв с учетом их основных свойств. По реакции Enchytraeus albidus на разный уровень нефтяного загрязнения установлено допустимое остаточное содержание нефтепродуктов для ряда почв острова Сахалин: бурых лесных кислых почв (Umbrisols), болотных верховых торфяных почв (Histosols), аллювиальных лу-говых кислых (Fluvisols), лугово-дерновых окультуренных (Anthrosols), перегнойно-подзолистых дерново-оглееных (Gleysols) почв. Будет проведена инвентаризация и районирование эмиссии и стока метана, углекислого газа из почв и техногенных поверхностных образований на техногенных, рекрементогенных и природных отложениях в условиях различной интенсивности образования названных газов, подтопляемости и запечатанности территорий города Москвы. На основании изучения морфологических и физико-химических свойств почв различных речных бассейнов Волжско-Окского междуречья будет показано влияние природных и антропогенных экологических факторов на формирование автоморфных почв. Будут исследованы эмиссия и сток парниковых газов в почвах и техногенных поверхностных образованиях (ТПО) некоторых объектов города Москвы, потенциально обладающих газогенерирующей способностью (селитебные зоны, созданные на рекультивированных в разное время полях фильтрации сточных вод в районах Марьино и Некрасовка; селитебные зоны, созданные на засыпанных участках поймы реки Москвы и притоков). Будут выявлены пространственные закономерности образования, поглощения и выделения метана из почв и ТПО в атмосферу, а также эмиссии углекислого газа, установлены факторы, обуславливающие их на выбранных территориях. Планируется создание картосхем и подсчет на их основе массовых выбросов метана и углекислого газа с изученных объектов. Полученные данные позволят оценить исследуемые территории как источники парниковых газов в городе. Будут изучены особенности состава и свойств некоторых типов почв сухостепной зоны в условиях нефтезагрязнения и после проведения рекультивационных работ. Будет проведена оценка климатических изменений в Субарктике за последние тысячи лет на основе данных ризоподного анализа. Будут описаны новые таксоны раковинных амеб. Будет проведен биогеографический анализ распространения раковинных амеб на юге-востоке России. В 2018 году будет проведен завершающий этап изучения остаточно гидроморфных почв северо-востока Костромской области, сформированных на глинах триаса. Оценка роли экстремально сухих климатических условий на характеристику признаков процесса оглеения в связи экстремально сухим летом 2018 года¸ что позволит обосновать отнесение данных почв к отделу глеевых по классификации почв России на уровне дополнительного типа остаточно-глеевых. Будут сформулированы предложения по совершенствованию современной классификации торфяных (болотных) почв, в т.ч. в рамках процедуры их диагностики. На основании изучения почв Ахтынской горно-долинной опытной станции будут выявлены причинно-следственные связи и проведена оценка развития деградационных процессов в почвах при различном сельскохозяйственном использовании. Будет установлена сезонная динамика содержания и эмиссии углекислого газа из техногенных и природных почв для некоторых озелененных территорий города Москвы (Ботанический сад МГУ на Воробьевых горах, Битцевский лес). Полученные данные позволят оценить исследуемые территории как источники углекислого газа в городе. Будет проведена оценка применения вегетационного опыта в нормировании нефтепродуктов в почвах Будет оценина состояние почвенно-растительного покрова нарушенных болот центра западной Сибири. Продолжить разработку классификации торфяных почв на основе ботанического состава торфа (для мезотрофных болот).На примере сосновых и березовых лесов будут выявлены индикаторы полуприродных лесных экосистем, характеризующие изменения происходящие в естественных экосистемах в границах мегаполиса даже при минимальной рекреационной и иной видимой антропогенной нагрузке.

Коллектив кафедры географии почв развивает учение об экологической роли почвы, что неминуемо влечет за собой необходимость глубокого понимания почвы не только как природного тела, как результата взаимодействия факторов почвообразования, но и как непрерывно функционирующей природной системы, условия, жизни которой определяются географической средой и хозяйственной деятельностью человека. Коллективом разработана правильная организация охраны и использования почв, что стало возможным на основе глубокого понимания экологического значения почвы в жизни природы и человеческого общества. В связи с этим важнейшее теоретическое и методическое значение имеет развитие экологических принципов и подходов в географии почв. Научные разработки коллектива кафедры показывают, что современная география почва все в большей мере становится наукой экологической.

По теме: «Эколого-функциональная география почв естественных и антропогенно-преобразованных экосистем» руководитель профессор А.А. Бобров, этап 2016 г. Оценки и критерии эволюции городских почв. На основе изучения разновозрастных почв и почвоподобных рекультивационных тел г. Москва (возраст от n до n x103) функционирующих в условиях различного функционального использования будет сформулировано представление о разнообразии путей и факторов эволюции городских почв." Во второй половине XX века в связи с обострением экологических проблем в городах началось активное изучение вопросов городского почвообразования. К настоящему моменту установлена специфичность почв и почвенного покрова городов, почвы урбанизарованных ландшафтов включены в международную классификацию почв (World Reference Base for soil resource, 2007). Получены комплексные представления о формировании природно-антропогенного разнообразия почв на территории г. Москвы на основе природного разнообразия и особенностей антропогенного воздействия. Для сельских поселений и их окрестностей характерно постепенное увеличение разнообразия почв при разнокачественном и разновременном воздействии (агрогенном, селитебном и техногенном). На городских территориях происходит уменьшение разнообразия и конвергенция свойств при интенсификации воздействия в условиях современного градостроительства. На современном этапе существования городских территорий разнообразие почв и почвоподобных тел увеличилось за счет деятельности по рекультивации и улучшению свойств городских почв. Впервые выделены ряды антропогенной трансформации почв городских территорий, которые рассматривают профиль почв как постепенно трансформирующуюся с изменением землепользования систему горизонтов. Что помогает отразить разнообразие городских почв в эволюционном аспекте от слабо измененных природных почв до сконструированных почвоподобных тел. Основные ряды формирования и трансформации (эволюции) почв городских территорий ранее занятых природными лесными почвами: 1. ряд урбопедогенной трансформации природных почв и грунтов в урбостратоземы (часто включает в себя стадию агротрансформации); 2. ряд техногенно-рекультивационного формирования техноземов или слаборазвитых почв на техногенных отложениях и их урбопедогенной трансформации в урбостратоземы; 3. ряд трансформации аллювиальных почв и полугидроморфных почв низких террас в городские почвы при замене аллювиального седимента городским; 4. ряд рекреационной (окультуривающей) трансформации от реплантоземов к образованию высоко окультуренных почв или многогумусных урбостратоземов; 5. ряд техно-трансформации почв под дорожной сетью. Для почв, составляющих выделенные ряды, установлены не только морфологические и некоторые химические и физико-химические свойства, но и биологические и биохимические характеристики. Обнаружена разнообразная фауна крупных почвенных беспозвоночных, животных—21 систематическая группа из 6 классов беспозвоночных: Oligochaeta, Gastropoda, Arachnida, Crustacea, Myriapoda, Insecta. В парковых насаждениях она сравнима по набору групп с фауной природных зональных ландшафтов. Только четыре группы мезофауны встречаются в почвах всех пробных участков на парковых территориях. Это дождевые черви (Lumbriсidae), многоножки геофилиды (Geophilidae), пауки (Aranei) и хищные коротконадкрылые жуки стафилиниды (Staphylinidae). В почвах парков часто встречаются многоножки диплоподы (Diplopoda). Встречаемость остальных групп меняется в зависимости от типа почв внутри парковых территорий и удаленности парков от периферии города. В почвах зоны жилой застройки разнообразие почвенных беспозвоночных существенно сокращается, притом, что численность и биомасса могут быть сравнимы с таковыми для лесопарковой зоны. Этап 2017 года - Эколого-генетическое исследование почв как основа рационального использования земельных ресурсов. Возрастание в угрозы глобального экологического кризиса диктуют все большую необходимость разработки научных основ рационального природопользования. Актуальность приобретают исследования глубины воздействия человека на природу, изменения скорости преобразования или распада природных комплексов, необходимых для своевременного обнаружения обратимых процессов антропогенной трансформации. Одной из задач здесь является исследование почв как основы рационального использования земельных ресурсов. Очевидно, что невозможно решать эту проблему, не сохраняя разнообразия почв, так как именно почвенный покров является средой обитания самых разнообразных видов растений, животных и микроорганизмов, что объясняется разнообразием свойств и функций почв, регулирующих и обеспечивающих функционирование наземных экосистем. В настоящем исследовании, используя данные не только по функционированию почв в естественных экосистемах, но и при высоких антропогенных нагрузках, мы стремились показать, что для обнаружения негативных тенденций изменения почв и рационального использования земельных ресурсов необходим тщательный отбор территориальных объектов наблюдений, опираясь на почвенно-географическое районирование, степень устойчивости к техногенным нагруз-кам с учетом направления народнохозяйственного использования того или иного объекта. Научная новизна представленных материалов. Впервые выявлен состав и строение почвенного покрова Салым-Иртышского междуречья на основе почвенного картографирования (площадь участка 3636,457 км2 , масштаб 1: 200 000). Впервые методом биоиндикации с использованием Enchytraeus albidus проведена экологическая оценка загрязненных свежей нефтью почв о-ва Сахалин (допустимое остаточное содержание нефти и продуктов ее трансформации составляет для болотных олиготрофных торфяных почв 70 г/кг; перегнойно-подзолистых супесчаных – 37 г/кг; бурых лесных тяжелосуглинистых – 21 г/кг; аллювиальных луговых кислых среднесуглинистых – 18 г/кг; лугово-дерновых тяжелосуглинистых – 20 г/кг). Впервые показано, что темногумусовые остаточно глеевые почвы рассматриваемые как темногумусовые глеевые в отделе глеевых почв, с точки зрения происхождения органического вещества следует рассматривать как остаточно-палеогидроморфные. В пользу последнего положения говорит характер специфики органического вещества. Впервые в целях изучения структуры и состава приповерхностных слоев почвы полигональной тундры были пробурены керны глубиной 130 см. Многопараметрический анализ голоценовых отложений полигона были использованы для реконструкции тысячелетнего масштаба динамики полигона, важных для понимания реакции полигональных экосистем на колебания климата в позднем Голоцене. Применяя ризоподный анализ (раковинные амебы), пыльцу и анализ растительных макроостатков в сочетании с анализом криогеологии и радиоуглеродного датирования была установлена стабильность полигонов во время их развития, особенно с точки зрения гидрологических условий. Понимание факторов пространственной организации сообществ почв одна из самых серьезных проблем экологии почв и биогеографии. Как эдафические животные контрастных размеров используют различные почвенные условия, и как наличие и обилие видов из разных таксонов, в одном и том же местообитании может реагировать на совершенно разные экологические факторы. Проведен анализ биогеографических и экологических закономерностей распределения и состава населения орибатид (панцирные клещи) и раковинных амеб в разных природных зонах Центральной и Западной Европы вдоль трансекты от Швеции до Италии. Проведен фитолитный анализ проб из могильника Царский (республика Адыгея) и курганов бронзового века (Ростовская область). Царский могильник – найдены очень мелкие трихомы, характерные для аридных сухих фитоценозов. Во время захоронения была предположительно разреженная разнотравно-злаковая растительность. Впервые на разноплановом экспериментальном материале показано, что в условиях города Москвы в особо охраняемых природных зонах и лесопарках происходят трансформации на фоне сохраняющихся основных характеристик малонарушенных экосистем. На примере сосновых и березовых лесов выявлены направления трансформации лесных экосистем, происходящие в условиях мегаполиса даже при минимальной рекреационной и иной видимой антропогенной нагрузке. Впервые в городской структуре выбросов парниковых газов проведены инвентаризация и районирование эмиссии и стока метана, углекислого газа из почв и техногенных поверхностных образований (ТПО) (Technosol) на техногенных, рекрементогенных и природных отложениях с учетом глобального коэффициента потепления (GWP) в условиях различной интенсивности образования названных газов, подтопляемости и запечатанности. По газогеохимическим критериям и особенностям антропогенного почвообразования выявлены основные источники эмиссии парниковых газов, их интенсивности и массовый выброс. Установлены массовые доли выбросов по секторам «отходы» и «землепользование», выделяемым в кадастрах парниковых газов. Выявлены новые источники эмиссии газов по первому сектору, выбросы из которых на десятки процентов дополняют литературные и государственные сводки. По второму сектору выбросы в 70 раз превышают известные данные. Предложены оценочные критерии по степени проявления и химическому составу почвенно-геохимических аномалий и по емкостям барьеров. Определен сток парниковых газов из атмосферы и внутренний (скрытый сток) метана в почвах и ТПО. Показаны экологические функции почв и ТПО, вычислена доля скрытого стока метана. Бактериальное окисление метана в почвах и ТПО почти в сто раз превышает его эмиссию в атмосферу. Этап 2018 года - Регуляторная роль почвы в функционировании естественных и антропогенно-нарушенных экосистем Установлено, что основными особенностями, влияющими на специфику формирования дерново-подзолистых почв ландшафтных районов Волжско-Окского междуречья являются почвообразующие породы, сформировавшиеся в результате различного характера постледниковой трансформации, а также различная степень антропогенной нагрузки на почвенный поров. Для темногумусовых почв Косторомской области показано, что наибольшая гидроморфность органического вещества темногумусовой почвы под лесом при отсутствии признаков современного гидроморфизма и характере растительного покрова свидетельствует о смене режима увлажнения после формирования органо-профиля, что подтверждает концепцию поднятия территории Северных Увалов в голоцене. Протозоологических исследования населения раковинных амеб осадков и почв, сформировавшихся в криолитозоне Арктики и Субарктики показали, что результаты ризоподного анализа во многом сходны с данными климатической реконструкции по данным споро-пыльцевого анализа. Для засоленных почв сухостепного ряда в условиях нефтезагрязнения установлено, что ферментативная активность не является универсальным показателем для экологической оценки и нормирования нефтезагрязненных почв. Изучение эмиссии и стока парниковых газов в городских почвах и техногенных поверхностных образованиях рекультивированных полей фильтрации сточных вод и засыпанной поймы реки Москвы установили, что на засыпанных поймах наблюдались локальные всплески повышенной эмиссии метана в атмосферу из литостратов и органолитостратов на этапе строительства. Проведена оценка функционирования естественных и антропогенно нарушенных почв, разработаны рекомендации по их сохранению для дальнейшего эффективного землепользования в разных отраслях хозяйственной и природоохранной деятельности. Одним из основных направлений исследований было совершенствование классификации торфяных (болотных) почв в рамках процедуры их диагностики, рационального использования и охраны. На основании проведенного обзора публикаций и опыта авторов предлагается: в качестве одного из основных критериев разделения почв естественных болот на эвтрофные и олиготрофные использовать современную растительность (растения-индикаторы трофности), как правило, одновременно обусловливающую и ботанический состав торфа поверхностного торфяного горизонта. Пограничное значение мощности торфа для отделения торфяных почв от минеральных установить на уровне 30 см. Ввести таксон мезотрофных торфяных почв как типа, в растительной индикации которого участвуют мезотрофные виды и, возможно, сочетание эвтрофных и олиготрофных видов. Исключить на современном этапе из диагностических критериев аналитические данные по элементам питания (N, P, K, Ca, Mg), сохранив в качестве дополнительных: рН, зольность, плотность твердой фазы, влагоемкость, степень разложения. Предлагается ввести специальные подтипы торфяных почв регрессивных болот, для которых характерно несоответствие между современным растительным покровом и ботаническим составом поверхностной залежи. Следующим объектом исследования послужили остаточно-гидроморфные почвы склонов Северных Увалов, сформированные на глинистых отложениях триаса: темно-гумусовая почва под лесом и агроземы. На основе проведенных исследований в условиях экстремально сухого лета процесс оглеения констатируется по увеличенной дисперсности минерального субстрата, что подтверждается расчетом величины полной удельной поверхности в сравнении с не оглеенными горизонтами, а также показателем гидрофобности, оцениваемым по углу смачивания. Все это является одним из оснований отнесения изучаемых почв к отделу глеевых. Анализ причин деградации почв Ахтынской горно-долинной опытной станции республики Дагестан показал, что нерациональное использование земель в аридных районах приводит к деградации почв, которая приобретает все большие масштабы. Установлено, что результатом антропогенного воздействия на участки с различным землепользованием станции явилось прежде всего нарушение естественного растительного покрова, что в совокупности с большой расчлененностью рельефа территории способствовало развитию эрозионных процессов. На территории Ахтынской опытной станции в качестве устойчивого использования земельных ресурсов может рассматриваться плантационно-садовые посадки при обязательном внесении органических удобрений, а в качестве «традиционного» неустойчивого – пастбища. При этом обязателен подсев районированных трав. В настоящее время загрязнение земель, особенно при аварийных утечках нефти, происходит на значительных площадях. В настоящем исследовании показано, что чувствительность растений к нефтепродуктам зависит от свойств почв. В вегетационном опыте использовали почвенные монолиты, отобранные в полевых условиях. Объектами исследования послужили зональные и интразональные почвы Сахалинской области. В почву вносили сырую нефть в разных концентрациях, исходная незагрязненная почва с естественным уровнем содержания нефтепродуктов служила контрольным вариантом. Повторность варианта опытов для каждой изучаемой концентрации нефтепродуктов 3-кратная. В качестве культур в вегетационном опыте (длительностью 60 суток) использовали: ячмень обыкновенный (Hordeum vulgare) и горчицу белую (Sinapis alba). В течение опыта проводили полив растений, норму и сроки которого определяли визуально по состоянию почвы. В опыте для установления допустимого содержания нефтепродуктов в почвах оценивали энергию прорастания семян, выживаемость растений, биомассу растений по отношению к контрольному варианту. Фитотоксическое действие считается доказанным, если фитоэффект составляет более 10–20% по отношению к контрольному варианту. Ячмень и горчица при выращивании на аллювиальных почвах (дерновой, луговой, болотной), используемых в земледелии острова Сахалин, проявили чувствительность к нефтепродуктам. Энергия прорастания, высота и биомасса растения снижалась при увеличении концентрации нефтепродуктов в почвах, что свидетельствует о хорошей информативности этих показателей, возможности их использования для оценки нефтезагрязненных почв и экологического нормирования. Озелененные территории городов испытывают антропогенную нагрузку, что обусловливает изменение функционирования экосистем и в частности влияет на дыхание почв. Почвы выступают одним из источников углекислого газа в атмосфере. Вклад городских почв в увеличение его содержания в ней еще недостаточно изучен. Максимальная эмиссия СО2 отмечалась в середине лета, а минимальная – в конце осени, что было связано с сезонным изменением температуры. Эти закономерности одинаковы для природных и антропогенно-измененных почв, но в природных почвах проявляются контрастнее. Антропогенное изменение городских почв может как снижать, так и усиливать эмиссию СО2 в атмосферу, что нуждается в дополнительных исследованиях. Дифференцированный подход к изучению почв в различных природных зонах позволил дать рекомендации для их дальнейшего эффективного использования, охраны и восстановления.