Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности геохимической дифференциации и свойств почв ландшафтных микрозон озерных депрессий Ширинской степи

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Особенности геохимической дифференциации и свойств почв ландшафтных микрозон озерных депрессий Ширинской степи"

На правах рукописи

/ /

Родикова Анна Викторовна

ОСОБЕННОСТИ ГЕОХИМИЧЕСКОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ И СВОЙСТВ ПОЧВЛАНДШАФТНЫХ МИКРОЗОН ОЗЕРНЫХ ДЕПРЕССИЙ ШИРИНСКОЙ СТЕПИ

Специальность 03 00 27 - почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

□ОЗ 177330

Томск - 2007

003177330

Работа выполнена на кафедре «Почвоведения и экологии почв» ГОУ ВПО «Томский государственный университет»

Научный руководитель- доктор биологических наук,

Кулижский Сергей Павлинович

Официальные оппоненты'

доктор сельскохозяйственных наук, Титова Эльза Владимировна, НИИ сельского хозяйства и торфа СО РАСХН, г Томск

кандидат биологических наук, Ермолов Юрий Викторович, лаборатория биогеохимии почв, Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, г Новосибирск

Ведущая организация

ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет»

t>¿

Защита состоится ¿jZf&^ftf 2007 г в ^ час на заседании диссертационного совета Д 212 267 09 в ГОУ ВПО «Томский государственный университет» по адресу. 634050, г Томск, пр Ленина, 36 Факс (38-22) - 52-98-53

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Томского государственного университета

Автореферат разослан . 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук ^ в п серсдина

Актуальность исследований. Степная зона Хакасии характеризуется наличием множества озер различной степени минерализации На территории Ширинского района учтено около 100 крупных и малых бессточных озер с площадью поверхности более 1 га (Водные ресурсы , 1999) Подчинение законам вертикальной зональности обеспечивает закономерную смену природных зон от наиболее пониженных частей впадин к периферии как в пределах межгорных депрессий, так и внутри отдельно взятых озерных впадин Для водосборных территорий водоемов, различных по площади и форме, характерно, в той или иной степени, проявление микрозональности, сходной в общих чертах и отличной в частных вариантах, что определено условиями их формирования

Несмотря на упоминание о микрозональности озерных котловин Ширинской степи рядом авторов (Почвенно-географическая экскурсия , 1953, Градобоев НД, Коляго С А, 1964, Танзыбаев МГ, 1993, Булатова Н Ю , 2000, Каллас Е В , 2002, Кулижский С П 2002, Шамшаева В Ф , 2003 и др), недостаточная изученность данной закономерности может служить ограничивающим фактором как при рассмотрении генезиса почв, так и для решения вопросов, связанных с сохранением природных ресурсов

Почвы, как было отмечено еще В В Докучаевым (1951), должны быть в центре внимания при изучении зон, поскольку отражают суть взаимодействующих компонентов Распространение знаний о структурном элементе на весь природный объект является одним из системных методов изучения ландшафтов Почвы, в данном случае, являются локальным индикатором природных условий, а также отражением состояния озера и его водосбора - единого лимнического комплекса

Важнейшим показателем состояния почв служит содержание микроэлементов Известно, что их концентрация и дифференциация в почвенном профиле зависят от состава материнских пород, характера выветривания и почвообразовательных процессов, воздействующих на эти породы Однако, почвы, соответствующие классическим моделям почвообразования, отвечающие этим положениям, - явление, встречающееся не часто, и полигенетичность профилей нередко задает суммарные свойства, которые не могут быть объяснены наблюдаемыми факторами и явлениями Особый интерес в таком случае представляют собой прикладные методы, с помощью которых можно раскрыть некоторые теоретические вопросы почвоведения Геохимическая характеристика почв, как начального звена любых биогеохимических пищевых цепей, имеет и практическое значение в связи с их аграрным использованием

Цель работы выявить особенности свойств, элементного химического состава и развития почв в аспекте их ландшафтной микрозональной приуроченности в пределах озерных депрессий Ширинской степи республики Хакасия (на примере озера Шира)

з

Задачи исследования: 1 Исследовать почвы озерной котловины с выделением ландшафтных микрозон в пределах изучаемого водосбора озера, охарактеризовать их состав, геометрическую форму, границы и переходы

2 Установить особенности пространственного размещения почв в связи с приуроченностью к микрозонам

3 Изучить свойства и выявить специфику развития почв, формирующихся как в естественных условиях, так и при антропогенном вмешательстве

4 Выявить особенности геохимической дифференциации почв озерной депрессии, буферные способности почв, в связи с чем обосновать статистически достоверные связи, их силу с почвенными переменными в пределах исследуемой территории и микрозон и выявить элементы пространственного геохимического варьирования

Объекты и методы исследования. Объект исследования представлен впадиной озера Шира Ширинского района республики Хакасия, площадь которой по водосбору составляет около 187 км2 Для наиболее полного охвата распространенных здесь типов почв было заложено четыре почвенно-геоморфологических профиля по направлению от береговой линии озера к вершинам водораздела При исследовании территории был принят методологический подход с использованием сравнительно-географического и лабораторно-аналитического методов исследования

Содержание тяжелых металлов и других микроэлементов определено с помощью полуколичественного эмиссионного спектрального анализа в аккредитованной лаборатории Геоэкоцентра ГГП «Березовгеология» г Новосибирска

Исследования проводились по хоздоговору № 277 с Госкомитетом по охране окружающей среды Республики Хакасия с целью составления экологического атласа и в рамках программы «Университеты России — фундаментальные исследования» 1998-2001 гг, проект «Закономерности формирования почв и почвенного покрова озерных котловин в степной зоне»

Научная новизна. Впервые для исследуемой территории отмечены особенности форм ландшафтных микрозон, характер перехода между ними, факторы, их обусловливающие Выявлены особенности почв, как для всей озерной депрессии, так и при микрозональном (склоновом и кольцевом) распределении

Пример неполноразвитых степных почв, в случае которых произведена дифференциация на почвы водораздела и приозерного понижения (по различиям их свойств и генезиса), в условиях озерных котловин подтверждает необходимость использования геоморфологических понятий (по рельефу) при разделении «литогенных почв» (Соколов И А, 1993) Хакасии

Выявлено, что на современном этапе почвообразования на исследуемой территории происходит трансформация компонентного состава микрозон, что

выражается во включении в их список антропогенно-преобразованных почв, являющихся результатом влияния человеческого фактора В связи с этим, проявляются не только элементарные почвенные процессы, связанные с агроиспользованием (плаггенизация), но меняется и характер естественных почвенных процессов (метапедогенез), который характеризуется небольшими временными масштабами и введением антропогенных факторов, таких как топографический, гидрологический, химический и др

Достоверно установлено, что миграция микроэлементов в пределах озерной впадины осуществляется преимущественно с гранулометрическими составляющими, а для испарительного барьера характерно слабое проявление вторичных аккумуляций тяжелых металлов

Выявлено варьирование величины местной геохимической нормы в пространстве, что свидетельствует о неравномерном распределении элементов в пределах природного объекта - озерной котловины

Защищаемые положения 1 Микрозональная система распределения сопряженного ряда почв озерных депрессий отражает как общность почвенных свойств внутри отдельно взятых кольцевых структур, определенную топофактором, так и их различия в склоновых микрозональных вариантах, обусловленную не только природным, но и усиленную антропогенным влиянием

2 Организация химических элементов в пространстве озерной впадины, а также буферная способность почв ландшафтных микрозон по отношению к тяжелым металлам, тесно связаны со спецификой геохимической обстановки и преобладанием механической миграции элементов

Теоретическая и практическая значимость Установлена форма озерно-депрессионной микрозональности Ширинской степи на примере модельного природного объекта — депрессии озера Шира, и выявлены свойства почв отдельных склоновых и кольцевых микрозон, которые указывают на особенности почвенного покрова территории водосбора, условия его формирования Результаты изысканий подтверждают, что комплексное изучение почв различных гипсометрических уровней продиктовано необходимостью отображения целостности организации почвенного покрова

Обоснование разделения неполноразвитых степных почв по положению в ландшафте служит основой при уточнении их классификационной принадлежности

Геохимические исследования со статистически достоверным уровнем обработки данных позволяют охарактеризовать механизмы миграции элементов, что является теоретической базой для разработки мер по предотвращению загрязнения территории тяжелыми металлами, учитывающих интенсивные эрозионные и дефляционные процессы

Разнообразие почв, подверженных интенсивному влиянию человеческого фактора, их различный генезис, актуализируют изучение антропогенно-

измененных почв как в теоретическом плане (наличие множества законов развития кроме почвенных), так и в практическом (применимость почвенных методов исследования, использование этих биокосных систем в качестве угодий, рекультивация и др ) Исследования организации профиля и свойств этих почв на территории озерной впадины расширяют представления об их формировании и развитии в условиях аридного климата и уточняют номенклатуру

Подробная характеристика почв котловины озера Шира, особенностей их свойств, составленная карта-схема микрозон водосборной площади, в совокупности, являются частью работ по созданию геоэкологического атласа Хакасии Данные изыскания также необходимы для оптимизации природопользования данной территории, сохранения и дальнейшего использования ее ресурсов

Публикации и апробация работы. Положения диссертационной работы опубликованы в 8 печатных работах Материалы доложены и обсуждены на следующих конференциях «Экология Южной Сибири - 2000 год» (Абакан, 1997, 2000), «Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель» (Томск, 2002), «Природные условия, история и культура западной Монголии и сопредельных регионов» (Кызыл, 2005)

Структура и объем работы Диссертационная работа изложена на 195 страницах, содержит 35 таблиц и 25 рисунков Состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы (который включает в себя 185 источников) и приложений

Основное содержание диссертации

Глава 1. Склоновая и кольцевая микрозональность

Разобран вопрос изучения микрозональности как в целом, так и для конкретной территории Рассмотрены исторические моменты открытия этой природной закономерности, ее разномасштабные проявления Развернута тема зональности Хакасии, обусловленной неровностями рельефа Отмечено, что выделение ландшафтных зон в пределах мезоструктур может производиться по различным принципам 1 Динамической дифференциации вещества, подчиняющейся хорошо выраженной поясности геоморфологических процессов, во многом определяющих внутреннюю структуру и морфологические признаки отельных микрозон 2 По границам влияния системы зон взаимодействия двух смежных географических объектов озеро - окружающие ландшафты 3 С учетом геохимических условий миграции элементов (Полынов ББ, 1956, Перельман АИ, 1966, Мильков ВФ, 1974, 1986, Глазовская МА, 1988) В данной работе использована последняя позиция

Глава 2. Условия почвообразования

Рассмотрено физико-географическое положение исследуемого объекта, природные условия в которых он организован.

Обрисована в общих чертах история формирования территории Назаровско-Минусинского прогиба и депрессии озера Шира в частности Отмечено, какие геологические процессы прошлого обусловили наличие в почвенном покрове изучаемой местности легкорастворимых солей, гипса, карбонатов Отмечены гипотезы происхождения котловины озера, согласно различным литературным источникам

Разнообразие форм рельефа, его резкая изменчивость, обусловливают пестроту почвенного покрова Отмечено, что рельеф Ширинской котловины носит форму синклинальной складки Озеро окружено полосами последовательно сменяющихся типов рельефа плоскоравнинный (приозерной котловины), куэстовый и грядовый, которые частично не носят характера концентрических колец, а открываются в ЮВ направлении

Климат — резко континентальный Аридность Ширинской степи подчеркивается эффектом «дождевой тени», ядро которой приходится на район ж -д станции Шира (17 км на 3 от озера Шира)

Растительный покров располагается концентрическими поясами, что характерно как для крупных котловин Назаровско-Минусинской впадины, так и для мелких озерных впадин (кольцевая зональность, микропоясность) Факторами дифференциации условий среды в пределах мезорельефа (в степной зоне) являются влага и засоление, что приводит к четко выраженной направленности изменений условий местообитания растительных сообществ

Геологическая история изучаемой территории во многом определяет своеобразие и специфичность почвообразующих пород, которые отнесены в группу красноцветных элювиально-делювиальных осадочных отложений Описаны материнские породы, слагающие котловину озера, рассмотрены продукты их выветривания

Глава 3 Объекты и методы исследования

Приводится описание объектов. методов и методик исследований Для достижения поставленной цели использован метод закладки геоморфологических профилей

Объекты исследования представлены почвами различных групп ландшафтов, формирующихся на территории депрессии озера Шира

Для решения назначенных задач использовались характеристики 28 почвенных разрезов и прикопок (135 образцов)

Рассмотрен вопрос классификаиионной принадлежности исследуемых почв, согласно разработкам 1977 (взята за основу) и 1997 годов

Изучение свойств почв проводилось по общепринятым методам и методикам

Полученные результаты обрабатывались статистическими методами с использованием пакета прикладных программ

Глава 4. Особенности формирования почвенного покрова и почв

Специфика почвообразования Отмечено, что общими тенденциями пространственного распределения почв в пределах озерных котловин являются вершинно-экспозиционная дифференциация ксероморфных и мезоморфных почв на склонах и смена их почвами гидроморфного ряда на низких гипсометрических уровнях (Шамшаева В Ф, Кулижский С П, Танзыбаев М Г , 2000), значительную роль играет фактор засоления

Почвы существуют не изолированно, а формируются в ландшафте Одной из особенностей изучаемой площади является концентрическое расположение ландшафтных микрозон вокруг водоемов, что отмечено рядом авторов как «кольцевая микрозональность» Каждая микрозона соответствует определенному ландшафту (при выделении структурных единиц использованы представления о природных системах, разработанные Б Б Полыновым, А И Перельманом, М А Глазовской) (табл 1)

Таблица 1 - Приуроченность почв к родам ландшафтов озерных бассейнов

Род ландшафтов Почвы Микрозоны

Элювиальный Автономные Э

Трансэлювиальный Гетерономные ТиТА

Трансэлювиально-аккумулятивный

Супераквальный С

Субаквальный Не изуч

Различия между почвами автономных и подчиненных ландшафтов проявляются в характере аккумулятивных процессов и водных связей Элементарные ландшафты и почвы, расположенные рядом, но на разной высоте, объединяются латеральной миграцией и образуют сопряженные геохимические ряды Парагенетические ассоциации сопряженных элементарных ландшафтов озерных котловин образуют каскадную геохимическую систему

Примером микрозонального разделения может служить изучаемая Ширинская озерная впадина (рис 1)

Обозначено, что котловина озера имеет свою особенность, по сравнению с многочисленными озерными депрессиями Ширинской степи полосы рельефа отчасти не носят характера концентрических колец, а открываются в ЮВ направлении

Рисунок 1 - Карта — схема ландшафтных микрозон депрессии озера Шира и их состав

Этот факт обусловливает большой разрыв во фрагментарном, немонолитном кольце почв элювиальных ландшафтов, приуроченных к вершинам куэстов. Пойма реки Сон в ЮВ направлении «разрезает» наиболее крупную кольцевую форму микрозоны трансэлювиальных и трансэлювиально аккумулятивных ландшафтов, придавая ей серповидную форму. Аллювиальная озерная равнина, находящаяся в устье р. Сон, значительно вытягивает ширину кольцевой микрозоны почв приозерного понижения на ЮВ.

Почвы элювиальных ландшафтов (Э), развитые по вершинам гряд, на выходах коренных пород, под разреженной растительностью каменистых степей представлены:

(Автономными) неполноразвитыми почвами вершин водораздела Почвы трансэлювиальных (Т), трансэлювиально-аккумулятивных (ТА) ландшафтов, сформированные под травостоем мелко- и крупнодерновинных степей (с вариациями в зависимости от микрорельефа и угодия) представлены:

Черноземами, Лугово-черноземными почвами, (Гетерономными) неполноразвитыми степными, Антропопедотурбированными, Искусственно аккумулированными Представителями почв супераквальных ландшафтов (С), развитых под луговой (-болотной) растительностью, солончаковыми сообществами и галофитными вариантами степной растительности являются

Солончаки, Аллювиальные слоистые, Аллювиальные лугово-болотные

Почвы субаквальных ландшафтов в данной работе рассмотрены кратко по литературным источникам.

Соотношение площадей достаточно контрастное автоморфные почвы Э ландшафтов занимают всего 5,82% от площади водосбора, почвы Т и ТА ландшафтов - 66,91%, а почвы С ландшафтов - 11,20% Остальная часть территории отнесена к субаквальному ландшафту (площадь водного зеркала)

Характер границ между микрозонами — ясный, связан со сменой элементов мезорельефа, что прослеживается визуально в смене растительного покрова от каменистых группировок степей на вершинах водораздела, через формации мелкодерновинных и крупнодерновинных степей склонов, до солончаковых и луговых сообществ прибрежной части озера

По понижению, образованному на СЗ от озерного зеркала, наблюдается аккумуляция и переотложение твердых тонких частиц и органического вещества, обусловленные как поверхностным стоком, так и эоловым приносом Почвы получают больше влаги за счет ее стока с более высоких позиций склонов Все это ведет к образованию более мощных и гумусных черноземов

Результаты лабораторно-аналитических исследований, при которых выделенные компоненты почвенного покрова охарактеризованы по 20 показателям (табл 2), позволили выделить ряд особенностей почв как в пределах микрозон, так и на площади всей озерной котловины

Влияние рельефа обособляет по условиям формирования и свойствам две группы неполноразвитых степных почв, которые в первом случае приурочены к вершинам водораздела (автономные, микрозона Э ландшафтов), а во втором - к приозерному понижению (гетерономные, микрозона Т и ТА ландшафтов) Сравнивая их, можно отметить следующее первые развиваются на коренных породах, тогда как вторые могут быть образованы на рыхлых отложениях (табл 3) Почвы вершин водоразделов формируются при значительном эоловом приносе вещества, что определяет высокое количество органики, на поверхностях щебнистых включений отмечено наличие карбонатных корочек Неполноразвитые почвы подчиненных позиций, как правило, бедны гумусом, на литоморфах отсутствуют выраженные новообразования СаС03, засолены ( 2сол до 0,83%) На формирование их профиля может влиять былая аллювиальная стадия развития, однако, влияние современного степного процесса преобладает (рис 2)

Исследование черноземов озерной впадины Шира позволило выявить следующую специфику Располагаясь по всему периметру микрозоны Т и ТА ландшафтов, черноземы, приуроченные к разным экспозициям склонов, характеризуются, однако, несходными свойствами ЮЮЗ экспозиции -содержат некоторое количество легкорастворимых солей на поверхности, что обусловлено близостью соленого водоема и сильными порывистыми ЮЗ ветрами, способствующими переносу солей как в твердой, так и в жидкой фазе, скопление карбонатов в них приурочено к средней части профиля

Таблица 2 - Стагистические показатели свойств почв микрозон

горизонты Гумус Карбонаты МГ Плотность тв фазы

п М а V, % п М а V, % п М <т V, % п М а V, %

Микрозона Э Автономные неполноразвитые степные

Аёк+Ак 4 10,4 3,6 33,5 4 8,4 6,5 78,4 4 11,8 3,8 31,9 4 2,4 0,10 4,8

ВЭ+ВС 4 3.0 1,7 54,7 4 155 7,4 47,5 4 10,3 5,1 49,2 4 2,6 0,01 0,6

СБ 2 Н/о 2 16,2 - - 2 3,5 - - 2 2,7 - -

Микрозона Т и ТА Черноземы

А(пах)+АВ 24 3,6 1,8 49,0 24 5,3 3,6 67,6 20 9,4 2,7 28,6 20 2,5 0,09 3,8

В+ВС 21 0,8 0,6 71,4 21 10,3 6,2 59,8 19 6,9 2,0 29,4 19 2,6 0,11 4,1

С 12 | Н/о 12 8,8 6,9 78,2 11 6,2 3,4 55,5 11 2,6 0,06 2,4

Гетерономные неполноразвитые степные

А+АВ 6 3,7 3,1 83,3 6 5,1 2,6 51,6 6 9,5 1,8 19,1 6 2,5 0,10 3,8

ВС+ВО 2 0,8 - - 2 19,5 - - 2 10,6 - - 2 2,6 - -

С+СБ 10 Н/о 10 16,5 7,3 43,9 10 4,5 1,1 24,6 10 2,6 0,04 1,4

Микрозона С Солончаки

I 3 1,0 - - 3 5,2 - - 3 8,3 - - 3 2,7 - -

11-У 9 0,8 0,8 103,3 9 4,4 1,4 32,7 9 5,4 3,4 62,1 9 2,7 0,02 0,9

Слои I - V 12 0,9 0,7 85,1 12 4,6 1,6 33,8 12 6,2 4,1 67,0 12 2,7 0,03 1,0

Примечание в таблице приняты следующие обозначения вариационно-статистических показателей п - объем выборки М - среднее арифметическое а - среднее квадратичное отклонение V - коэффициент вариации

Таблица 3 — Отличительные характеристики автономных и гетерономных неполноразвигых степных почв котловины озера Шира

Автономные Гетерономные

Развитие на красноцветных породах +

Влияние латерального стока на вещественный состав почв --------- +

Влияние склоновых процессов на вещественный состав почв - +

Развитие на рыхлых отложениях -

Наличие карбонатных корок на литоморфах + -

Вероятная аллювиальная стадия развития - +

Вероятная гетерогенность сложения и свойств, связанная с цикличностью колебания озерного зеркала +

Наличие легкорастворимых солей в профиле - +

Содержание гумуса, % 8,68-16,13 2,19-3,83 (9,76)

Содержание суммы поглощенных оснований в поверхностном горизонте, мг*экв/100 г почвы 40,00-43,25 26,80-33,60

Содержание карбонатов, % С02 3,8 -22,2 0,6-28,0

РНводд 7,7-8,0 7,5-9,0

* Возможно Один вариант из четырех

Tree Diagraa for И Случаи ward » method Chebychev distance nctric

Рисунок 2 — Кластеры близости по почвенным свойствам поверхностных горизонтов

неполноразвитых степных почв (автономных и гетерономных) и аллювиальной слоистой примитивной почвы (р 15-99)

Для почв

северной экспозиции характерно наличие легкорастворимых солей и максимума углекислых солей в нижней части

профиля Все почвы вскипают от

кислоты с

поверхности В некоторых присутствует гипс (до 2%), что связано с присутствием в

пределах озерного бассейна гипсоносных отложений Количество органики (2,53-7,91% гумуса) и биогенных элементов зависит от положения в рельефе, склона, характера использования человеком Черноземы подвержены эрозионным процессам как природного, так и антропогенного характера Однако плаггенизация и деградация не являются единственным следствием влияния человека При едином первоначальном генезисе с черноземами, на современном этапе формируются антропогенно-преобразованные почвы (микрозона Т и ТА), отличные от исходных как морфологически, так и по своим свойствам Стимулом к их образованию послужило резкое изменение течения природных процессов

Исследуемые антропогенно педотурбированные почвы характеризуются гетерогенностью сложения и свойств, что является следствием нарушения естественного сопряжения горизонтов между собой Ведущим почвообразовательным процессом является педотурбация, которая определила их морфологию и классификационную принадлежность Наличие включений антропогенного происхождения существенно влияет на их облик и свойства

При исследовании свойств искусственно аккумулированных почв отмечено, что кумулятивные горизонты отличаются от окружающих их южных черноземов значительным содержанием привнесенного органического вещества (6,19% гумуса), высокой порозностью (до 67%), низкой плотностью сложения (0,76-0,87 г/см3), существенным количеством пылеватых фракций, включениями антропогенного характера и некоторой засоленностью (Есолсй до 0,44%) Уточнено, что техногенные субстраты не являются почвами, в их классическом понимании Они существуют не только по почвенным, но и по своим законам литогенеза, техногенеза и др В главе, посвященной объектам исследования, изучаемые на территории бассейна антропогенно-преобразованные биокосные системы отнесены к полупочвам (Соколов И А, 1993), и их свойства могут не подтверждать закономерности, характерные для почв Следовательно, подчеркнута некоторая условность рассмотренных почвенных характеристик

В связи с актуальностью номенклатурного обозначения антропогенно преобразованных почв, проанализирована их классификационная принадлежность, согласно авторской разработке «Почва, город, экология» (1997)

Почвы микрозоны С ландшафтов (сочончаки, аллювиальные слоистые, аллювиачъные лугово-болотные) обнаруживают ряд общих характеристик, что проявляется в неоднородном гранулометрическом составе, отражающим слоистость их профиля, наличии погребенных горизонтов Четко прослеживается тенденция преобладания песчаных фракций во всем профиле или в отдельных горизонтах Характерной особенностью подобного рода ландшафтов является близкое залегание грунтовых

(озерных, речных) вод, которые поставляют вещества, вымытые из коры выветривания и почв водораздельных пространств

Подчеркнуты различия почв, развитых на речном и озерном аллювии, поскольку во втором случае особую роль играет прибойный процесс, способствующий поступлению органики с волнами, что делает аллювиальные слоистые (озерные) почвы отличными от пойменных К тому же, прибойные явления могут способствовать размыву и разрушению береговой зоны Аллювиальный озерный материал отличается от речного меньшей окатанностью, наличием граней и ребер, что связано с разбивающим действием волн Связь с водами озер различной минерализации часто направляет процесс почвообразования в сторону солончакового режима

Ионный состав воды озера, отраженный в составе водной вытяжки солончаков, претерпевает некоторые изменения, связанные с сопряжением их с ландшафтами более высоких гипсометрических уровней Причем, для северных и южных экспозиций склонов эти трансформации различны (табл 4), что определено дополнительно направлением преобладающих ветров, способствующих переносу солей с поверхности водоема в виде брызг, неравномерным прогревом склонов, разностью их крутизны

Таблица 4 — Состав водной вытяжки типичных солончаков

Горизонт 2 солей, % Мг*экв/100 г почвы

С032- НС03" СГ БО/" Са2+ Ме1+ Ыа+

р 6-99, южный берег озера северная экспозиция

Корка 3,98 11,00 24,93 11,70 4,37 11,00 0,42 40,58

1к 0,45 2,00 4,85 0,57 0,62 1,00 0,42 6,62

Пк 0,46 3,00 4,47 0,57 0,62 1,00 0,83 6,83

П1к 0,40 2,3 3,44 0,57 0,83 0,67 0,42 6,05

р 7-99, северный берег озера южная экспозиция

Корка 7,08 24,00 37,20 38,19 20,50 4,88 96,75 18,26

1к 1,36 Нет 1,08 3,44 16,00 1,45 2,60 16,47

Пк 0,28 - 0,87 0,55 3,00 0,30 0,45 3,67

Шк 0,43 - 0,97 0,89 4,50 0,56 0,57 5,23

1Ук 1,29 - 1,13 1,28 16,25 0,48 2,47 15,71

В целом, подчиненные позиции наиболее низких гипсометрических уровней (прибрежная зона) служат конечным резервуаром для мигрирующих веществ, которые осаждаются на многочисленных геохимических барьерах Главенствующая роль в миграции принадлежит легкорастворимым солям Связь почв микрозон дополнительно определена склоновыми и интенсивными аэральными перемещениями мелкозема

Глава 5. Геохимическая дифференциация почв озерной депрессии

Обсуждаются результаты исследований элементного состава и его особенностей, а также рассматривается геохимическая специфика почв и факторы, ее определяющие

Исходя из результатов полуколичественного эмиссионного спектрального анализа (ПЭСА) выявлено, что для исследуемой территории характерно наличие в рассеянном состоянии ба, Ве, Бп, в

околокларковых значениях У, значительно превышают среднее количество Б г, 1л, Аб, Мо, Б с Тенденция к повышенному содержанию последних может быть связана с металлогенической специализацией Назаровско-Минусинской котловины Та, Се, Ьа, XV, Сё, БЬ, В1 - не обнаружено

Огромное значение для использования почв в качестве угодий имеет оценка степени обеспеченности химическими элементами (в тч ТМ -тяжелыми металлами) Для этого была использована шкала, предложенная для пахотных горизонтов (Экогеохимия Западной Сибири, 1996), в связи с чем, оценено состояние пахотных черноземов При сопоставлении с данными для почв Хакасской провинции по Ю Г Покатипову (1992) определено, что для большинства почв содержание элементов близко к провинциальным Исключение составляют V, N1 (их количество выше), что, видимо, является отличительной особенностью почв изучаемой территории

Кроме естественного содержания ТМ, значительное их количество поступает за счет процессов как глобальных, так и региональных, связанных с деятельностью человека В связи с этим отмечены превышения по Хп в искусственно аккумулированной почве, по сравнению с его средним содержанием в черноземах, что связано с геохимическим составом золы, формирующей насыпные горизонты

При сравнении с ОДКП0ЧВ поверхностных горизонтов почв было установлено, что среднее содержание ТМ в большинстве случаев не превышает установленных норм Исключение составляют V — до 2 ОДК, Мо — до 1,67 ОДК (в большинстве образцов) и Ав 10-50 ОДК (в части образцов)

Повышенное количество Мо характерно для всей территории, что связано с аккумулятивной позицией степей по отношению к лесостепным и лесным территориям более крупных депрессий (Чулымо-Енисейской котловины, Назаровско-Минусинской впадины) с максимальными значениями в аккумулятивной позиции (солончаки), а также для почв, находящихся под активным влиянием антропогенного фактора Ванадий заимствован из коренных пород в процессе почвообразования Что касается мышьяка, то в некоторых работах отмечены повышенные концентрации этого элемента в почвах Ширинского района, что связывается с антропогенным фактором (Архипов А Л , Полех Н В , 1998)

Любые загрязнители опасны тем, что включаются в природные циклы миграции веществ В связи с этим встает вопрос о буферных возможностях

почв по отношению к ТМ Пользуясь градациями, предложенными В Б Ильиным и А И Сысо (2001), было определено, что инактивирующие способности почв, в пределах озерной котловины, заметно отличаются Выяснилось, что максимальной буферностью обладают почвы микрозоны Э ландшафтов, благодаря высокому содержанию физической глины, органического вещества, карбонатов, а также щелочной реакции среды Почвы Т и ТА ландшафтов обладают меньшими способностями к нейтрализации ТМ, в основном, за счет меньшего количества гумуса В пределах этих групп ландшафтов наиболее ярко прослеживается негативное влияние антропогенного фактора, под действием которого изменяются свойства почв, и, как следствие, снижается их защитный потенциал Оценить достоверно возможности почв С ландшафтов не представляется возможным из-за отсутствия данных по содержанию Ре203 в солончаках и аллювиальных слоистых примитивных почвах Хакасии Однако допустимо сравнить долевое участие отдельных свойств, что позволяет, несмотря на высокую буферность лугово-болотной почвы, складывающуюся из значительного количества гумуса, омергелеванности профиля, немалого содержания физической глины, предположить низкую способность к нейтрализации ТМ солончаков и аллювиальных слоистых почв

Для устойчивости почв по отношению к влиянию человека важны не только вышеприведенные свойства (Петров К М, 1994) Общая устойчивость почв исследуемой территории снижается за счет присутствия почв с неполноразвитым профилем, в связи с высокой каменистостью почвенного покрова в целом, низкой оструктуренностью, нарушением растительного покрова, связанным с использованием почв в качестве сельскохозяйственных угодий

Изучение содержания элементного состава в совокупности с исследованием свойств почв предполагает, как правило, значительное количество результатов, обобщение и обработка которых, при существовании единой тенденции количественного описания изучаемых объектов и явлений, помогает в решении теоретических вопросов почвоведения

Установлено, что переменные имеют математическое распределение параметров отличное от нормального, из чего был сделан вывод о необходимости использования непараметрических методов обработки данных

Для сравнения преобладания тех или иных связей между почвенными и геохимическими переменными, были выделены группы почвенные горизонты и ландшафтные зоны, и рассчитаны значения коэффициента корреляции по Спирмену (г5)

Согласно расчетам для почвенных горизонтов можно утверждать, что большая часть химических элементов в почвах (Мп, V, N1, Со, 1л, УЬ, Си, Ве, 8с) находится в сорбированном виде и связана с тонкодисперсными

фракциями Связь Эг с потерей от НС1 обусловлена его приуроченностью к карбонатным минералам Для ряда элементов, с глубиной, возрастает роль их связи с физическим песком, что, возможно, определено их вхождением в состав литоморфов (Ва, УЬ, О а, РЬ, Ве, Бп) Наличие положительных значимых связей с фракциями гранулометрического состава подтверждает минеральное происхождение микроэлементов, связь с физическим песком подчеркивает их непедогенный генезис

Для групп объектов, разбитых по принципу ландшафтного разделения, отмечается следующее в автоморфных Э ландшафтах большую роль, как сорбент элементов, играет фракция пыли (для всего набора горизонтов), особенно мелкой (г5 до 0,91), что характерно для следующих элементов V, N1, Со, №>, 1л, УЬ, ва, Си, РЬ, Хп, Ве, Бс, Бп, Ар Этот факт говорит в пользу аэральной миграции микроэлементов с пылеватыми частицами Для почв Т и ТА ландшафтов прослеживается положительная связь геохимических элементов в основном с илом, физической глиной и гумусом На количественный элементный состав группы почв С ландшафтов значительное влияние оказывают физический песок (как «+», так и «-» связи) и рН

Использование в геохимии методов корреляционного анализа позволяет охарактеризовать на основе корреляционной связи между химическими элементами особенности генезиса некоторых геохимических образований В условиях сухих степей для вторичных аккумуляций на испарительных барьерах характерно усиление рудных аномалий ТМ (Си, Ъ\, N1, Со и др) Однако это происходит не всегда, условия, в которых осуществляется испарительная концентрация элементов, недостаточно ясны, предположительно Си, РЬ, Ъ\\ могут накапливаться только в определенных границах рН Си<7,0, РЬ<7,2, (Батулин СГ, 1962) В работе МА

Глазовской (1988) отмечается, что в аридных ландшафтах при отсутствии или малом количестве в водах органического вещества, большинство 18-электронных элементов (которые часто называют ТМ) в щелочной среде не образуют растворимых соединений, они слабо подвижны и ведут себя как типичные катионогенные элементы, для миграции которых благоприятны кислые среды Для определения относится ли аномалия элемента к аккумуляции на испарительном барьере, определяется величина г5 между искомым элементом и стронцием (Бг является надежным индикатором испарительных аномалий в аридных условиях) При незначительном г5, испарительная природа аномалии химического элемента не подтверждается, или удостоверяется при значимом г5 (Соловов А П , Матвеев А А , 1985) В данном случае на исследуемой территории бассейна озера Шира испарительная природа тяжелых металлов не подтверждена, что прослеживается в их незначительном количественном присутствии в корках солончаков, где рН превышает 7,5 единиц

Среди многих методов математической статистики, решению задач, связанных с исследованиями геохимических переменных, соответствуют методы классификации и снижения размерности В данной работе используются классификации иерархическая агломеративная (кластер-анализ), и неиерархическая дивизимная (метод К-средних) Для применения этих методов были выбраны черноземы, как наиболее соответствующие докучаевскому понятию почв При использовании всех (24) геохимических переменных, определенных методом ПЭСА, в классификацию методом К-средних (близость горизонтов) достоверно входит всего пять Т1, Мп, Тх, Бс и Бп (с максимальными значениями) Остальные оказались малоинформативными, использование их в анализе ухудшает качество классификации за счет повышения уровня «шумов» (Айвазян С А, 1985), однако централизованного метода удаления малоинформативных признаков для непараметрических данных нет Далее в работе была использована группа переменных, сформированная на основе литературных источников, относящаяся к тяжелым металлам Из объектов созданы выборки, соответствующие почвенным горизонтам А, В и С Наиболее ярко при этом была раскрыта близость горизонтов, относящихся к материнским породам (рис 3)

почвой

некрасноцветы

состава породы группах В по 10-99, 5-

красноцветы

Diagran for 11 случаи

complete Linkage Euclidean distances

Л -Vh 1

Наследование особенностей микроэлементного почвообразующей прослеживается в горизонтов А и устойчивым ядрам 00, 9-99 (красноцветы) и 17-99, 18-99 (некрасноцветы) (рис 4) Неустойчивые горизонты почв (например, р 13-99), которые мигрируют из одной группы в другую, подтверждают принос ТМ с гранулометрическими составляющими, затушевывающими прямое влияние почвообразующих пород

Для исследования структуры групп, путем последовательного разбиения на кластеры, был применен метод К-средних В классификации каждого объединения горизонтов (А, В, С) достоверно участвуют от 2 до 4 из выбранных переменных

Рисунок 3 — Объединение горизонтов почвообразующих пород черноземов

Tree Diagrajn for 12 Случаи Complete Linkage Euclidean distances

Tree Diagram for 9 Сяуча» Complete Linkage Euclidean distances

Рисунок 4 - Объединение горизонтов А и В

При дроблении группы С выявлено, что общность некрасноцветных пород достаточно устойчива, и первоначальное расхождение происходит среди красноцветов, что говорит о вариабельном содержании ТМ внутри этой группы, которые, в целом, обеднены ванадием, хромом, никелем, свинцом, цинком, медью (Мананков А В , Парначев В П , Ильчибаев Ю И и др , 1994)

Выводы

1 Специфичность условий почвообразования исследуемой озерной котловины находит свое отражение в формировании микрозон, которые связаны сопряженными рядами почв Соотношение выделенных микрозон соответствующих элювиальному, трансэлювиальному (+ трансэлювиально -аккумулятивному), супераквальному и субаквальному роду ландшафтов в пределах бассейна, составляет в % 5,82 66,91 11,20 16,07 Общая геометрическая форма микрозон носит кольцевой характер Монолитность протяжения их в горизонтальном направлении не является единственным характерным вариантом, свойственным для озерных водосборных впадин, возможна некая прерывность, что связано с историческими условиями формирования

2 Почвенный покров водосборной котловины озера представляет собой сочетания неполноразвитых почв вершин водораздела с комплексом почв транзитных и транзитно-аккумулятивных позиций (среди которых преобладают черноземы южные), и аллювиальных почв приозерного понижения Генетико-геометрическая форма почвенных комбинаций -пятнисто кольцевая и серповидная озерно-депрессионная

3 Свойства почв в пределах отдельных микрозон сильно варьируют, что связано с природными (экспозиция, длина склона, направление ветра и др)

и антропогенными (целина, с/х угодия и др ) факторами Выражается это в различном количестве органического вещества, тонкодисперсных фракций в органоминеральных горизонтах, глубине залегания в профиле максимума карбонатов, наличии легкорастворимых солей (для черноземов), количестве легкорастворимых солей, их составе (для солончаков) и т д Трансформация компонентного состава микрозон в современных условиях определяется, в основном, влиянием человека

4 Отличающиеся условия формирования почв разных гипсометрических уровней обусловливают контрастность их свойств в пределах одной таксономической единицы Исследование этого факта на примере автономных и гетерономных неполноразвитых степных почв котловины послужило обоснованием их классификационного разделения

5 Для почв исследуемой территории характерно повышенное (по отношению к кларкам земной коры и почв) содержание некоторых элементов Бг, 1л, Мо, Бс

Среднее содержание тяжелых металлов в большинстве случаев не превосходит установленных норм Превышения известных ОДКпочв характерно для большинства образцов по V и Мо и частично - по Аэ

Наличие значительных количеств этих элементов связано с металлогенической специализацией Назаровско-Минусинской котловины и с аккумулятивной позицией степей по отношению к лесостепным и лесным территориям более крупных депрессий (Чулымо-Енисейской котловины и Назаровско-Минусинской впадины)

6 С тонкодисперсными гранулометрическими фракциями связана большая часть химических элементов в почвах (Мп, V, N1, Со, 1л, УЬ, Си, Ве, Бс), что подтверждает их минеральную природу

Генезис Мп, Со, N1, Си, помимо наследования из пород, определен органогенным накоплением

Корреляция Яг с величинами потери от НС1 и С02 карбонатов обусловлена его приуроченностью к карбонатным минералам

7 Латеральная миграция микроэлементов в пределах озерного бассейна преимущественно осуществляется посредством их транспортировки с гранулометрическими частицами Подобное перемещение может приводить к маскировке наследного влияния почвообразующих пород, элементное содержание в которых пространственно неоднородно

Участие тяжелых металлов в испарительной концентрации на исследуемой территории не подтверждено

8 Буферная способность почв озерной депрессии характеризуется от повышенной до очень высокой (по общепринятым критериям), однако, общий защитный потенциал территории, определенный дополнительными факторами (присутствие почв с неполноразвитым профилем, низкая оструктуренность, общая каменистость почвенного покрова, нарушение растительного покрова, влияние человека), занижает данную оценку

Различия в инактивирующих способностях почв ландшафтных микрозон озерного бассейна определяется, в основном, вариабельными количествами гумуса и физической глины, а также мощностью почвенных профилей

9 В пределах трансэлювиального и трансэлювиально - аккумулятивного ландшафтов ярко прослеживается негативное влияние антропогенного фактора, под действием которого изменяются свойства почвы, и, как следствие, снижается их защитный потенциал

Возможности почв супераквальных ландшафтов в отношении устойчивости к тяжелым металлам сильно варьируют в зависимости от их свойств

Список опубликованных работ

Шамшаева В Ф , Бахмат А В (Родикова А В ) Гидроморфные почвы заповедника «Чазы» (участок озеро Беле) // Экология Южной Сибири— 2000 Мат-лы конф - Абакан ГУ, 1997 - С 113

Родикова А В Почвенный покров водосборного бассейна озера Шира особенности, использование, проблемы // Экология Южной Сибири — 2000 Мат-лы конф — Красноярск Красноярский гос ун-т , 2000 - Т2 — С 38-39

Кривенко О А , Родикова А В , Соловьева Т П Свойства южных черноземов водосборной котловины озера Шира // Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель Мат-лы международ науч конф - Томск ТГУ, 2002 - Т 2 - С 298

Шамшаева В Ф, Родикова А В , Архипова H В Распределение микроэлементов в сопряженных ландшафтах степной зоны Хакасии // Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель Мат-лы международ науч конф-Томск ТГУ, 2002 - Т 2 —С 407-411

Родикова А В Солончаки котловины озера Шира // Вопросы географии Сибири - Томск Томский государственный университет, 2003 - Вып 25 -С 181-183

Огородников А В , Родикова А В Почва как рекреационный ресурс // Вестник Томского государственного университета - Томск ТГУ, 2005 - С 153-155

Соловьева Т П , Родикова А В , Щеголихина О А Засоленные почвы приозерной котловины озера Шира // Природные условия, история и культура западной Монголии и сопредельных регионов Мат-лы VII международ науч конф - Кызыл Тув ИК ОПР СО РАН, 2005 - Т 1 - С 289-292

Родикова А В О происхождении и свойствах солончаков Хакасии // Вестник Томского государственного университета — Томск ТГУ, 2007 — Вып 305 -С 315-318

Подписано к печати 15 11 2007 Формат 60x84/16 Бумага «Классика»

Печать RISO Услпечл 1,22 Уч-издл 1,1 _Заказ 948 Тираж 120 экз_

Томский политехнический университет Система менеджмента качества Томского политехнического университета сертифицирована NATIONAL QUALITY ASSURANCE по стандарту ISO 9001 2000

изшельство^тпу 634050, г Томск, пр Ленина, 30

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Родикова, Анна Викторовна

Введение

Глава 1. Склоновая и кольцевая микрозональность

Глава 2. Условия почвообразования

2.1. Физико-географическое положение

2.2. История формирования озерной котловины

2.3. Рельеф

2.4. Почвообразующие породы

2.5. Климат

2.6. Растительность

Глава 3. Объекты и методы исследования

3.1. Объекты исследования

3.2. Классификация объектов исследования

3.3. Методы и методики исследования

Глава 4. Особенности формирования почвенного покрова и почв

4.1. Специфика почвообразования

4.2. Компоненты почвенного покрова, приуроченные к ландшафтным микрозонам озерной депрессии Шира

4.2.1. Почвы элювиальных ландшафтов. Автономные неполноразвитые почвы вершин водораздела

4.2.2. Почвы трансэлювиальных, трансэлювиально-аккумулятивных ландшафтов

4.2.2.1 Черноземы

4.2.2.2 Лугово-черноземные

4.2.2.3. Гетерономные неполноразвитые степные

4.2.2.4. Антропогенно педотурбированные

4.2.2.5. Искусственно аккумулированные

4.2.3. Почвы супераквальных ландшафтов 124 4.2.3.1. Солончаки

4.2.3.2. Аллювиальные слоистые

4.2.3.3. Аллювиальные лугово-болотные

Глава 5. Геохимическая дифференциация почв озерной депрессии

5.1. Элементный состав и его особенности

5.2. Геохимическая специфика почв и факторы, ее определяющие 162 Выводы 176 Список используемой литературы 179 Приложения

Введение Диссертация по биологии, на тему "Особенности геохимической дифференциации и свойств почв ландшафтных микрозон озерных депрессий Ширинской степи"

Актуальность проблемы. Расположение республики Хакасии в пределах межгорной котловины и специфическое влияние озерных депрессий обусловливают уникальность почв и их свойств. Степная зона характеризуется наличием множества озер различной степени минерализации. На территории Ширинского района учтено около 100 крупных и малых бессточных озер с площадью поверхности более 1 га (Водные ресурсы., 1999). Закон вертикальной зональности обеспечивает закономерную смену природных зон от наиболее пониженных частей впадин к периферии как в пределах межгорных котловин, так и внутри отдельно взятых озерных впадин. Для водосборных территорий водоемов, различных по площади и форме, характерно, в той или иной степени, проявление микрозональности, сходной в общих чертах и отличной в частных вариантах, что определено условиями их формирования.

Несмотря на упоминание о микрозональности озерных депрессий рядом авторов (Почвенно-географическая экскурсия., 1953; Градобоев Н.Д., Коляго С.А., 1964; Танзыбаев М.Г., 1993; Булатова Н.Ю., 2000; Каллас Е.В., ' 2002; Кулижский С.П., 2002; Шамшаева В.Ф., 2003; и др.), недостаточная изученность данной закономерности может служить ограничивающим фактором, как при рассмотрении вопроса генезиса почв, так и для решения проблем, связанных с сохранением природных ресурсов.

Привлекательность степей Сибирского региона как доступной рекреационной зоны и развитие целой отрасли ее обслуживания ведет к тому, что природное течение процессов почвообразования нарушается и трансформируется. В свете этого, необходимо обоснование использования биокосных систем в качестве угодий, подтвержденное результатами изучения процессов и свойств почв в экстремальных условиях и исследованием возможностей сохранения их динамического равновесия при антропогенном воздействии, что делает актуальным изучение почв, преобразованных деятельностью человека. Множественное проявление форм антропогенно измененных почв, их интразональность являются лимитирующими факторами при определении классификационной принадлежности, которая является предметом обсуждения многих авторов. Единого мнения по этому вопросу нет, что актуализирует проблему. Включение подобных объектов в природные комплексы нарушает самоорганизацию ландшафтов, делает их полицентричными и ведет к нарушению их стационарности.

Как любая самоуправляемая система, почва реагирует на изменение внешней среды весьма активно. В случае воздействия на почвенный покров продуктов антропогенного происхождения его свойства могут изменяться необратимо. Поскольку почвы, как правило, являются средой депонирующей, то их современное состояние является индикатором «здоровья» природной системы в целом. Морфология профиля также отражает не только природные процессы, но и влияние техногенеза, что четко прослеживается при их полевом изучении.

Уникальность формирования почв в пределах впадин обусловливает своеобразие процессов привноса - выноса вещества, благодаря которым верхние части склонов могут содержать значительное количество органического вещества при разреженном растительном покрове, а почвы более низких гипсометрических уровней, транзитных позиций, - обеднены гумусом, что усиливается процессами эрозии и дефляции. В этих условиях необходима рационализация использования склоновых земель, которая должна опираться на комплексную характеристику природных условий склонов, для чего актуально изучение почв в пределах микрозон. Почвы, как было отмечено еще В.В. Докучаевым (1951), должны быть в центре внимания при изучении зон, поскольку отражают суть взаимодействующих компонентов.

Важнейшим показателем состояния почв служит содержание микроэлементов. Известно, что их концентрация и дифференциация в почвенном профиле зависят от состава материнских пород, характера их выветривания и почвообразовательных процессов, воздействующих на эти породы. Однако, почвы, соответствующие классическим моделям почвообразования, отвечающие этим положениям, - явление, встречающееся не часто, и полиге-нетичность профилей нередко задает суммарные свойства, которые не могут быть объяснены наблюдаемыми факторами и явлениями. Особый интерес в таком случае представляют собой прикладные методы, с помощью которых можно вскрыть некоторые теоретические вопросы (особенности генезиса микроэлементов, пути и преобладающие формы миграции, результаты миграционного перемещения). Геохимическая характеристика почв, как начального звена любых биогеохимических пищевых цепей, имеет и практическое значение в связи с их аграрным использованием.

Сельскохозяйственные угодия занимают значительную площадь степей региона. Черноземы представляют основной фонд находящихся в обороте земель, однако, сопряжение в ландшафте с другими почвами обязывает более тщательно избирать пути их эксплуатации, поскольку исследование зональных типов почв изолированно от почв автономных и подчиненных позиций значительно обедняет представления об условиях формирования почвенного покрова.

Изучению озер Ширинской степи, и, особенно уникальному озеру Шира, посвящено множество работ, однако большая часть изысканий относится к исследованию рекреационного потенциала территории, подробно рассмотрены водные и геологические ресурсы, растительность (Зайцев A.M., 1902; Положий А.В., Курбатский В.И., Выдрина С.Н., 1997; Геология и полезные ископаемые Северной Хакасии, 1998; Баранник B.JL, Вершинин Д.А., Сусляев В.И., 1999; Водные ресурсы Ширинского района., 1999; Макаренко Н.А., Парначев В.П., Танзыбаев М.Г., 1999; Парначев В.П., Вишне-вецкий И.И., Бэнкс Д., 2003; и др.). Изучение почв в пределах озерного бассейна, как правило, сконцентрировано на черноземах (Конаржевский И.К., 1900; Прасолов Л.И., 1914; Градобоев Н.Д., 1950; Агрохимическая характеристика пашни., 1997; Булатова Н.Ю., Малянова О.Ю., 1997; Танзыбаев

М.Г., Булатова Н.Ю., Малянова О.Ю., 1997; Булатова Н.Ю., 1997; 2000). Котловина озера - яркий представитель многоиланово используемой территории. Исследование современного состояния почв впадины поможет скоординировать меры для системного подхода к сохранению уникальных степных пространств.

Цель работы - выявить особенности свойств, элементного химического состава и развития почв в аспекте их ландшафтной микрозональной приуроченности в пределах озерных депрессий Ширинской степи республики Хакасия (на примере озера Шира) Задачи исследования:

Исследовать почвы озерной котловины с выделением ландшафтных микрозон в пределах изучаемого водосбора озера, охарактеризовать их состав, геометрическую форму, границы и переходы.

Установить особенности пространственного размещения почв в связи с приуроченностью к микрозонам.

Изучить свойства и выявить специфику развития почв, формирующихся как в естественных условиях, так и при антропогенном вмешательстве.

Выявить геохимическую дифференциацию почв озерной депрессии, буферные способности почв, в связи с чем обосновать статистически достоверные связи, их силу с почвенными переменными в пределах исследуемой территории и микрозон и выявить элементы пространственного геохимического варьирования Объекты и методы исследования. Объект исследования представлен котловиной озера Шира Ширинского района республики Хакасия. Площадь водосбора водоема, исключая площадь водного зеркала, составляет около 187 км2. Для наиболее полного охвата распространенных здесь типов почв было заложено четыре почвенно-геоморфологических профиля (длина которых составляет от 4 до 6 км) по направлению от береговой линии озера к вершинам водораздела бассейна. При определении закладки почвенных разрезов учитывались особенности почвенного покрова местности, характер произрастаимой растительности, рельефа, гидрологических условий и особенности хозяйственной деятельности человека.

Образцы антропогенно-нарушенных почв были отобраны в пределах селитебных зон или в непосредственной близости от них.

Для достижения поставленной цели на всей исследуемой территории впадины озера Шира было заложено 28 почвенных разрезов и прикопок, отбор образцов (общее количество - 135) осуществлялся в соответствии с общепринятыми методиками.

При исследовании применялся методологический подход с использованием сравнительно-географического и лабораторно-аналитического методов исследования.

Во всех образцах почв были определены следующие показатели: гранулометрический состав (метод пипетки, с предварительным разрушением карбонатов, по Н.А. Качинскому), плотность твердой фазы (пикнометриче-ским методом), рН (потенциометрическим методом по Е.В. Аринушкиной), количество карбонатов (газо-волюмометрическим методом по Шейблеру), поглощенные основания (комплексонометрическим методом, по И.В. Тюрину), максимальная гигроскопичность (по А.В. Николаеву).

Для основного массива (125 образцов) определены: водная вытяжка (по Е.В. Аринушкиной), содержание органического углерода (по И.В. Тюрину в модификации Никитина) и содержание тяжелых металлов и других элементов в почве (с помощью полуколичественного эмиссионного спектрального анализа, выполненного в аккредитованной лаборатории Геоэко-центра ГГП «Березовгеология» г. Новосибирска), а также микроагрегатный состав (по Н.А. Качинскому), структурно-агрегатный анализ (по Н.И. Сав-винову), наименьшая влагоемкость (по А.В. Николаеву), плотность сложения (буром Качинского), гипс (по Е.В. Аринушкиной), содержание валовых форм азота и фосфора (по Гинзбург), обменный натрий (по И.Н. Антонову -Каратаеву и Л.Я. Мамаевой).

Полученные результаты обрабатывались статистическими методами с использованием пакета прикладных программ.

Исследования проводились по хоздоговору № 277 с Госкомитетом по охране окружающей среды Республики Хакасия с целью составления экологического атласа и в рамках программы «Университеты России - фундаментальные исследования» 1998-2001 г.г., проект «Закономерности формирования почв и почвенного покрова озерных котловин в степной зоне».

Научная новизна. Впервые для исследуемой территории отмечены особенности форм ландшафтных микрозон, характер перехода между ними, факторы их обусловливающие. Выявлены особенности почв, как для всей озерной котловины, так и при микрозональном (склоновом и кольцевом) распределении, основой чему послужило разбиение территории исследования и ее изучение по микрозональному принципу.

Пример неполноразвитых степных почв, в случае которых произведена дифференциация на почвы водоразделов и приозерного понижения в условиях озерных котловин подтверждает необходимость использования геоморфологических понятий (по рельефу) при разделении «литогенных почв» (Соколов И. А., 1993) Хакасии.

Выявлено, что на современном этапе почвообразования на исследуемой территории происходит трансформация компонентного состава микро-зон, что выражается во включении в их список антропогенно-преобразованных почв, являющихся результатом влияния человеческого фактора. В связи с этим, проявляются не только элементарные почвенные процессы, связанные с агроиспользованием (плаггенизация), но меняется и характер естественных почвенных процессов (метапедогенез), который характеризуется небольшими временными масштабами и введением антропогенных факторов, таких как топографический, гидрологический, химический и др.

Достоверно установлено, что миграция микроэлементов, в пределах озерной впадины, осуществляется преимущественно с гранулометрическими составляющими, а для испарительного барьера характерно слабое проявление вторичных аккумуляций тяжелых металлов.

Выявлено варьирование величины местной геохимической нормы в пространстве, что свидетельствует о неравномерном распределении элементов в пределах природного объекта - озерной котловины.

Защищаемые положения. Микрозональная система распределения сопряженного ряда почв озерных депрессий отражает как общность почвенных свойств внутри отдельно взятых кольцевых структур, определенную топо-фактором, так и их различия в склоновых микрозональных вариантах, обусловленную не только природным, но и усиленную антропогенным влиянием.

Организация химических элементов в пространстве озерной впадины, а также буферная способность почв ландшафтных микрозон по отношению к тяжелым металлам, тесно связаны со спецификой геохимической обстановки и преобладанием механической миграции элементов.

Теоретическая и практическая значимость. Установлена форма озерно-депрессионной микрозональности Ширинской степи на примере модельного природного объекта - депрессии озера Шира, и выявлены свойства почв отдельных склоновых и кольцевых микрозон, которые указывают на особенности почвенного покрова территории водосбора, условия его формирования. Результаты изысканий подтверждают, что исследование наиболее распространенных типов почв (черноземов) без учета специфики их формирования в сопряжении с другими почвами не дает полного представления как об их генезисе и свойствах, так и о почвенном покрове территории в целом. Уникальность черноземов степной зоны Хакасии в их гетерономном положении (как в пределах более крупных котловин, так и внутри озерных впадин) и их изучение в комплексе с почвами (полупочвами) различных гипсометрических уровней продиктовано необходимостью отображения целостности формирования почвенного покрова.

Обоснование разделения ненолноразвитых степных почв по положению в ландшафте служит основой при уточнении их классификационной принадлежности.

Геохимические исследования со статистически достоверным уровнем обработки данных позволяют охарактеризовать механизмы миграции элементов, что является теоретической базой для разработки мер по предотвращению загрязнения территории тяжелыми металлами, учитывающих интенсивные эрозионные и дефляционные процессы.

Разнообразие почв, подверженных интенсивному влиянию человеческого фактора, их различный генезис, актуализируют изучение антропогенно-измененных почв, как в теоретическом плане (наличие множества законов развития кроме почвенных), так и в практическом (применимость почвенных методов исследования, использование этих биокосных систем в качестве угодий, рекультивация и др.). Исследования организации профиля и свойств этих почв на территории озерной котловины расширяют представления об их формировании и развитии в условиях аридного климата и уточняют номенклатуру.

Подробная характеристика почв депрессии озера Шира, особенностей их свойств, составленная карта-схема микрозон водосборной площади, в совокупности, являются частью работ по созданию геоэкологического атласа Хакасии. Данные изыскания также необходимы для оптимизации природопользования территории озерной котловины, сохранения и дальнейшего использования ее ресурсов.

Часть материалов использована в курсах «Мелиорация почв» и «Почвоведение» специальности «Почвоведение» Томского государственного университета.

Работа может войти в состав экологического мониторинга земель в соответствии с постановлением правительства РФ №177 от 31 марта 2003 года

Об организации и осуществлении государственного мониторинга окружающей среды (государственного экологического мониторинга)» (Постановление правительства., 2003).

Публикации и апробация работы. Положения диссертационной работы опубликованы в 8 печатных работах. Материалы доложены и обсуждены на следующих конференциях: «Экология Южной Сибири - 2000 год» (Абакан, 1997, 2000), «Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель» (Томск, 2002), «Природные условия, история и культура западной Монголии и сопредельных регионов» (Кызыл, 2005).

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 197 страницах, содержит 58 таблиц (23 из которых - в приложении) и 29 рисунков (4 из которых - в приложении). Состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы (который включает в себя 185 источников) и приложений.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Родикова, Анна Викторовна

ВЫВОДЫ:

1. Специфичность условий почвообразования исследуемой озерной котловины находит свое отражение в формировании микрозон, которые связаны сопряженными рядами иочв. Соотношение выделенных микрозон, соответствующих элювиальному, трансэлювиальному (+ трансэлювиально -аккумулятивному), супераквальному и субаквальному родам ландшафтов в пределах бассейна, составляет в %: 5,82:66,91:11,20:16,07. Общая геометрическая форма микрозон носит кольцевой характер. Монолитность протяжения их в горизонтальном направлении не является единственным характерным вариантом, свойственным для озерных водосборных бассейнов, возможна некая прерывность, что связано с историческими условиями формирования.

2. Почвенный покров водосборной депрессии озера представляет собой сочетания неполноразвитых почв вершин водораздела с комплексом почв транзитных и транзитно-аккумулятивных позиций (среди которых преобладают черноземы южные), и приозерного понижения (комплекса аллювиальных почв и солончаков). Генетико-геометрическая форма почвенных комбинаций - пятнисто кольцевая и серповидная озерно-депрессионная.

3. Свойства почв, в пределах отдельных микроструктур, сильно варьируют, в соответствии с природными (экспозиция, длина склона, направление ветра и др.) и антропогенными (целина, с/х угодия и др.) факторами, что выражается в различном количестве органического вещества, тонкодисперсных фракций в органоминеральных горизонтах, глубине залегания в профиле максимума карбонатов, наличии или отсутствии легкорастворимых солей (для черноземов), количестве легкорастворимых солей, их составе (для солончаков) и т.д. Трансформация компонентного состава микрозон в современных условиях определяется, в основном, влиянием человека.

4. Отличающиеся условия формирования почв разных гипсометрических уровней обусловливают контрастность их свойств в пределах одной таксономической единицы. Исследование этого факта на примере автономных и гетерономных неполноразвитых степных почв котловины послужило обоснованием их классификационного разделения.

5. Для почв исследуемой территории характерно повышенное (по отношению к кларкам земной коры и почв) содержание некоторых элементов: Sr, Li, Mo, Sc. Среднее содержание тяжелых металлов в большинстве случаев не превосходит установленных норм. Превышения известных ОДКпочв характерно для большинства образцов по V и Мо и частично - по As. Наличие значительных количеств этих элементов связано с металлогенической специализацией Назаровско-Минусинской котловины и с аккумулятивной позицией степей по отношению к лесостепным и лесным территориям более крупных депрессий (Чулымо-Енисейской котловины и Назаровско-Минусинской впадины).

6. Большая часть химических элементов в почвах связана с тонкодисперсными гранулометрическими фракциями (Mn, V, Ni, Со, Li, Yb, Cu, Be, Sc), что подтверждает их минеральную природу. Генезис Mn, Со, Ni, Си, помимо наследования из пород, определен органогенным накоплением.

Корреляция Sr с величинами потери от НС1 и С02 карбонатов обусловлена его приуроченностью к карбонатным минералам.

7. Латеральная миграция микроэлементов в пределах озерной котловины преимущественно осуществляется посредством их транспортировки с гранулометрическими частицами. Подобное перемещение может приводить к маскировке наследного влияния почвообразующих пород, элементное содержание в которых пространственно неоднородно.

Участие тяжелых металлов в испарительной концентрации на исследуемой территории не подтверждено.

8. Буферная способность почв озерной депрессии характеризуется как повышенная и очень высокая (по общепринятым критериям), однако, защитный потенциал территории, определенный дополнительными факторами (присутствие почв с неполноразвитым профилем, низкая оструктуренность, общая каменистость почвенного покрова, нарушение растительного покрова), занижает данную оценку.

Разность в инактивирующих способностях почв ландшафтных микро-зон озерной впадины определяется, в основном, количеством гумуса и физической глины, а также мощностью почвенных профилей.

9. В пределах трансэлювиального и трансэлювиально - аккумулятивного ландшафтов ярко прослеживается негативное влияние антропогенного фактора, под действием которого изменяются свойства, почвы, и, как следствие, снижается их защитный потенциал.

Инактивирующие способности почв супераквальных ландшафтов по отношению к тяжелым металлам сильно варьируют в зависимости от их свойств.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Родикова, Анна Викторовна, Томск

1. Абдулаксимов А. Склоновая микрозональность ландшафтов крупных межгорных котловин и ее типы. // Склоновая микрозональность ландшафтов. Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1974. - С. 5560.

2. Абрамова Е.А. Аутигенные минералы в девонских отложениях Минусиновских и Назаровских впадин и их влияние на пористость пород./ Материалы по геологии и нефтегазоносности области Минусинских впадин.-М.: АН СССР, 1959. С. 120-138.

3. Абрамович Д.И., Крылов Г.В., Николаев В.А., Терновский Д.В. Западно-Сибирская низменность. М.: Гос. изд-во географической литературы, 1963.-260 с.

4. Агроклиматические ресурсы Красноярского края и Тувинской АССР. JL: Гидрометеоиздат, 1974. - 211 с.

5. Агрохимическая характеристика пашни северного берега озера Шира. Исследования 1996 года. Абакан: Б.и., 1997. - 32 с.

6. Айвазян С.А. Прикладная статистика. Исследование зависимостей. М.: Финансы и статистика, 1985. - 487 с.

7. Александров В.Ю. Экологические проблемы автомобильного транспорта. Новосибирск: РАН, 1995. - 113 с.

8. Александровский A.JL, Александровская Е.И. Эволюция почв и географическая среда. М.: Наука, 2005. - 222 с.

9. Алтае Саянская горная область. - М.: Наука, 1969. - 412 с.

10. Анализ водной вытяжки. Методические рекомендации. Томск: Томский государственный университет, 2000 - 4.1. - 27 с.

11. Архипов A.JI., Полех Н.В. Загрязнение почв тяжелыми металлами в рекреационной зоне Ширинского района (Республика Хакасия). //Актуальные вопросы геологии и географии Сибири. Томск: ТГУ, 1998. -Т.З. - С. 248-250.

12. Афанасьева Н.Н., Селяков С.Н. Влияние солей на максимальную гигроскопичность. // Физика почв Западной Сибири. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1971. - 139 с.

13. Ахтырцев А.Б. О склоновой микрозональности почв в западинах Мичуринского района Тамбовской области. // География и плодородие почв. Воронеж: Воронежский ун-т, 1973.- 229 с.

14. Ахтырцев Б.П. О склоновой микрозональности почв в Среднерусской степи // Склоновая микрозональность ландшафтов. Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1974. - С. 82-89.

15. Ахтырцев А.Б., Адерихин П.Г., Ахтырцев Б.П. Лугово-черноземные почвы центральных областей Русской равнины. Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1981. - 173 с.

16. Бабошкина С.В., Пузанов А.В., Мальгин М.А. Мышьяк в каштановых почвах Алтая // География и природные ресурсы, 2003. №2. - С. 7377.

17. Базилевич Н.И. Геохимия почв содового засоления. — М.: Наука, 1965.-349 с.

18. Батулин С.Г. Испарительная концентрация редких элементов в степях и пустынях // Геохимия степей и пустынь. М.: Географгиз, 1962. -С. 158-164.

19. Бельгибаев М.Е., Зонов Г.В., Паракшина Э.М. Эколого-географические условия дефляции почв Северного и Центрального Казахстана. Алма-Ата: Наука, 1982. - 208 с.

20. Берг J1.C. Климат и жизнь. М.: Географгиз, 1947. - 356 с.

21. Берг J1.C. Географические зоны Советского Союза. М.: Гос. изд-во географической литературы, 1952. - Т.2. - 510 с.

22. Бердченко О.И., Котляр О.Е. К стратиграфии верхнедевонских отложений Предцобружья. // Геологический журнал. 1980. - №4. - С. 127136.

23. Беус А.А., Григорян С.В. Геохимические методы поисков и разведки месторождений твердых полезных ископаемых. М: Недра, 1975. -278 с.

24. Биоиндикация загрязнений наземных экологических систем. -М.: Мир, 1998.-312 с.

25. Боровиков В.П. Statistical искусство анализа данных на компьютере для профессионалов. СПб.: Питер, 2001. - 656 с.

26. Бреслер Э., Макнил Б.Л., Картер Д.Л. Солончаки и солонцы. Принципы, динамика и моделирование. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1987.-296 с.

27. Булатова Н.Ю. Трансформация экологических функций южного чернозема курортного комплекса «Озеро Шира». /Тез. докл. Международ, студ. конф. «Кризис почвенных ресурсов: причины и следствия». Санкт-Петербург: Б.и., 1997.-С. 25.

28. Булатова Н.Ю. Степень засоления приозерных черноземов курортного комплекса «Озеро Шира». / Проблемы региональной экологии: Мат-лы 1 региональной науч. конф. молодежи. Томск 10-12 ноября 1998 г.Новосибирск: СО РАН, 2000. Выи. 6. - С. 62-63.

29. Буторина Т.Н. Биоклиматическое районирование Красноярского края. Новосибирск: Наука, сибирское отделение, 1974. - 231 с.

30. Водные ресурсы Ширинского района республики Хакасия. -Томск: Изд-во Томского университета, 1999. 171 с.

31. Волкова В.Г., Кочуров Б.Н., Хакимзянова Б.И. Современное состояние степей Минусинской котловины. Новосибирск: Наука, 1979. - 94 с.

32. Воробьева JI.A. Химический анализ почв: Учебник. М.: Изд-во МГУ, 1998.-272 с.

33. Воронин А.Д. Основы физики почв. М.: Изд-во Московского ун-та, 1986.-244 с.

34. Воскресенский С.С. Геоморфология Сибири. М.: Наука, 1962. - 352 с.

35. Гавлина Г.Б. Климат Минусинской впадины. // Труды ЮжноЕнисейской комплексной экспедиции. М.: Изд-во АН СССР, 1954. - Вып. 3. - С. 5-70.

36. Гаджиев И.М., Иванов Г.И., Корсунов В.М. и др. Актуальные проблемы изучения почв Сибири и Дальнего Востока // Проблемы почвоведения в Сибири. Новосибирск. Сибирское отделение, 1990. - С. 34-42.

37. Геология и полезные ископаемые Северной Хакасии. Путеводитель по учебному геологическому полигону вузов Сибири. Томск: Изд-во Томского государственного университета, 1998. - 178 с.

38. Геология СССР. М.: Недра, 1961.-T.XV. - 815 с.

39. Герасимова М.И., Строганова М.Н., Можарова Н.В, Прокофьева Т.В. Антропогенные почвы. Смоленск: Ойкумена, 2003. - 268 с.

40. Глазовская М.А. Геохимические основы типологии и методики исследований природных ландшафтов. М.: МГУ, 1988. - 1964. - 229 с.

41. Глазовский Н.Ф. Современное соленакопление в аридных областях.-М.: Наука, 1987.- 190 с.

42. Горшенин К.П. Почвы южной части Сибири (от Урала до Байкала). М.: Изд-во АН СССР, 1955. - 592 с.

43. Градобоев Н.Д. Объяснительная записка к атласу почв Хакасской автономной области. // Труды Южно-Енисейской экспедиции. М.: Изд-во Ан СССР, 1950. - Вып. 1. - 61 с.

44. Градобоев Н.Д., Коляго С.А. Почвы Минусинской впадины. -М.: Изд-во АН СССР, 1964. 323 с.

45. Григорьев А.А. Развитие физико-географической мысли в России (XIX-начало XX в.). М.: Изд-во АН СССР, 1961. - 91с.

46. Джеррард А. Дж. Почвы и формы рельефа. Ленинград: Недра, 1984.-208 с.

47. Добровольский В.В. Основы биогеохимии. М.: Высш. шк., 1998.-413 с.

48. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. -М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1999. 384 с.

49. Докучаев В.В. Наши степи прежде и теперь. Москва-Ленинград: ОГИЗ - СЕЛЬХОЗГИЗ, 1936. - 117 с.

50. Докучаев В.В. Сочинения. Москва-Ленинград: Изд-во АН СССР, 1951.-Т. VI.-595 с.

51. Зайцев A.M. Озеро Шира и его окрестности. Томск: Типо- литография М.Н. Кононова, 1902.- 50 с.

52. Заповедник «Хакасский». Абакан: «Журналист», 2001. - 128 с.

53. Захарченко А.В. О морфологических особенностях горизонтов антропогенно-измененных почв./ Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель: Мат-лы международ, науч. конф. Томск: Томский государственный университет, 2002. - Т.1. - С.139-142.

54. Зимовец Б.А. Уточнение классификации засоленных почв России // Почвоведение, 1995. №1. - С. 84-92.

55. Зятькова J1.K., Раковец О.А. Минусинские впадины. / Алтае-Саянская горная область. История развития рельефа Сибири и Дальнего Востока. М.: Наука, 1969. С. 240-275.

56. Иванкин Г.А. Физико-геологический очерк района геологических практик (Хакасия). Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 1979. - 91 с.

57. Иванов В.Д. Оценка влияния экспозиции склона на сток талых вод и смыв почвы // Почвоведение. 1979. - №10. - С. 78-82.

58. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение. Н.: Наука. Сиб. отд., 1991. - 149 с.

59. Ильин В.Б., Сысо А.И. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области. Н.: Изд-во СО РАН, 2001. -227 с.

60. Инструкция по геохимическим методам поисков рудных месторождений. М.: Недра, 1983. - 191 с.

61. Исаченко Т.И. О картографировании серийных и микропоясных рядов в долинах и озерных котловинах. // Геоботаническое картографирование. Ленинград: Наука, 1967. - С. 42-57.

62. Каллас Е.В. Гумусовые профили почв озерных котловин Чулы-мо-Енисейской впадины. Автореф. дисс.канд. биол. наук / Новосибирск: ООО «РауШ мбХ»,1998. 19 с.

63. Каллас Е.В. Микрокольцевая поясность озерных котловин Чу-лымо-Енисейской впадины и ее отражение в гумусовом профиле почв // Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель. Томск: Томский государственный университет, 2002. - Т.2. - С. 275-283.

64. Карманов И.И. Почвы предгорий Северо-Западного Алтая и их использование в сельском хозяйстве. М: Наука, 1965. - 159 с.

65. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977.224 с.

66. Классификация почв России. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 1997. - 235 с.

67. Клопотова Н.Г. Гидроминеральные лечебные ресурсы озер Минусинской котловины: Автореф. дисс.канд. биол. наук / Томский государственный университет. Томск, 2004. - 23 с.

68. Ковда В.А. Солончаки и солонцы. М.: АН СССР, 1937. - 243 с.

69. Конаржевский И.К. Целебное озеро Шира с ближайшими к нему окрестностями, Минусинского округа, Енисейской губернии, как настоящий и будущий, первый во времени, сибирский гидро-грязе-лечебный курорт. -С.-Петербург: Типография B.C. Эттингера, 1900. 58 с.

70. Кособуцкая Е.Н. Эмбриоземы перспективный объект комплексного исследования. // Проблемы региональной экологии: Мат-лы 1 региональной науч. конф. молодежи. Томск 10-12 ноября 1998 г.- Новосибирск: СО РАН, 2000. - Вып. 6. - С. 74-75.

71. Кочкин М.А., Молчанов Е.Ф. О связи между количеством СаСОз, содержанием гумуса, подвижных форм NPK и величиной рН в почвах Крымского предгорья.// Бюлл. Гос. Никитского ботан. Сада. Симферополь: Крым, 1969. - Вып. 1. (8). - С.60-63.

72. Кравцов Ю.В. Специфика почвообразования на водоразделах Ишимской степи // Вестник Томского государственного университета. -Томск: Томский государственный университет, 2005. №15. - С. 220-221

73. Край тайги, озер, пещер.Хакасия. Ширинский район. Абакан: ХГУ, 1999.- 180 с.

74. Краткий справочник по геохимии. М.: Недра, 1977. - 182 с.

75. Кузнецов М.С., Глазунов Г.П. Эрозия почв. М.: Изд-во МГУ, 1985.-91 с.

76. Кузнецов М.Ф. Микроэлементы в почвах Удмуртии. Ижевск: Изд-во Удм. ун-та, 1997. - 287 с.

77. Кузнецова И.В. О некоторых критериях оценки физических свойств почв // Почвоведение. 1979. - №3. - С.81-88.

78. Кулижский С.П. Современное состояние почв степной зоны юга Средней Сибири и концепция рационального землепользования территории: Автореф. дисс.доктора биол. наук. / Томский государственный университет. Томск, 2002. - 33 с.

79. Кулижский С.П. Современное состояние почв степной зоны юга Средней Сибири и концепция рационального землепользования территории. Томск: Томский государственный университет, 2004. - 232 с.

80. Куминова А.В., Чижикова Н.М., Танзыбаев М.Г. Природные факторы, определяющие структуру современного растительного покрова Хакасии. // Растительный покров Хакасии. Новосибирск: Наука, сибирское отделение, 1976.-С. 10-18.

81. Курганова И.Н., Типе Р. Влияние процессов замерзания-оттаивания на дыхательную активность почв // Почвоведение, 2002. №9. -С. 1095-1105.

82. Курлов М.Г. Качинская степь и ее природные богатства (Шира, Шунет, Большое Утичье, Било и Учум). // Курорт, озеро «Шира». Томск: Красное Знамя, 1927. - С. 46-61.

83. Лиханов Б.Н., Хаустова М.Н. Физико-географические различия Красноярского края. // Природные условия Красноярского края. М.: АН СССР, 1961.-С. 24-53.

84. Лозановская И.Н., Орлов Д.С., Садовникова Л.К. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М.: Высшая школа, 1998. -287 с.

85. Лучицкий И.В. Вулканизм и тектоника девонских впадин Минусинского межгорного прогиба. М.: АН СССР, 1960. - 276 с.

86. Макаренко Н.А., Парначев В.П., Танзыбаев М.Г., Вишневецкий И.И., Туров Ю.П., Березовский А.Я., Копылова Ю.Г. Бэнкс Д. Экологические проблемы Ширинского района (республика Хакасия). // Вопросы географии Сибири.- Томск: ТГУ, 1999 . Вып. 23. - С. 279-290.

87. Макаров В.Т., Ремезов Н.П. Почвоведение с основами земледелия. М.: Изд-во Московского ун-та, 1966. - 407 с.

88. Малянова О.Ю. Агрогенная трансформация южных черноземов Чулымо-Енисейской впадины. Магистерская диссертация. Томск: Томский государственный университет, 1998.-81 с.

89. Мананков А.В., Парначев В.П., Ильчибаев Ю.И., Макаренко Н.А., Гридина Л.Н. Суглинки Хакасии, как сырье для производства стройматериалов // Вопросы геологии Сибири. Томск: ТГУ, 1994. - Вып. 3 . - С. 137-143.

90. Мелещенко B.C. О некоторых вопросах стратиграфии девонских отложений Минусинской котловины. // Труды ВСЕГЕИ, Сб. Палеонтология и стратиграфия. М.: Госгеолитиздат, 1955. - С. 90-100.

91. Методика расчетов выбросов в атмосферу загрязняющих веществ автотранспортом на городских магистралях. М.: Б.и., 1996. - 43 с.

92. Методы комплексных физико-географических исследований. -М.: МГУ, 1997.-211 с.

93. Мильков В.Ф. Основные географические закономерности склоновой микрозональности. // Склоновая микрозональность ландшафтов. Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1974. - С. 5-11.

94. Мильков В.Ф. Физическая география. Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1986. - 327 с.

95. Мильков В.Ф., Бережной А.В. Склоновая микрозональность и вопросы физико-географического районирования. // Природное и сельскохозяйственное районирование СССР. М.: Изд-во Московского университета, 1979.-С.83-87.

96. Мистрюков А.А. Геоморфологическое районирование Назаров-ско-Минусинской межгорной впадины. Новосибирск: ОИГГМ CP АН СССР, 1991.- 130 с.

97. Мордэкэй Езикиэл, Карл А. Фокс Методы анализа корреляций и регрессий. М.: Изд-во «Статистика», 1966. - 559 с.

98. Моссаковский А.А. Тектоническое развитие Минусинских впадин и их горного обрамления в докембрии и палеозое. М.: Госгеолтехиздат, 1963.-216с.

99. Нейфельд Э.Я. Доминанты фитоценозов и экологические ряды растительности засоленных почв западной части Минусинской котловины. // Геоботанические исследования в Западной и средней Сибири. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1978. - С.178-193.

100. Никольская JI.A. Хакасия. Экономико-географический очерк. -Красноярск: Красноярское кн. изд-во, 1968. 242 с.

101. Носин В.А. Почвы Тувы. М.: АНСССР, 1963, - 341 с.

102. Опасные явления погоды на территории Сибири и Урала. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1987. - Ч. V. - 216 с.

103. Панфилов В.П. Основные этапы и итоги почвенно-физических исследований в степной зоне Западной Сибири. // Физика почв Западной Сибири. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1971.- 139 с.

104. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Высшая школа, 1966.-392 с.

105. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. М.: Аст-рея-2000, 1999.- 768 с.

106. Петров К.М. Геоэкология. С.-Пб.: С.-Пб. ун-т, 1994. - 214 с.

107. Побединцева И.Г. О влиянии пород на содержание и распределение микроэлементов в почвах степной зоны / Геохимические и почвенные аспекты в изучении ландшафтов. М.: МГУ, 1975. - 245 с.

108. Покатилов Ю.Г. Биогеохимия элементов, нозогеография юга Средней Сибири. Н.: Наука, 1992. - 166 с.

109. Полынов Б.Б. Избранные труды. М.: АН СССР, 1956. - 751 с.

110. Постановление правительства РФ от 31 марта 2003 года №177 г. Москвы «Об организации и осуществлении государственного мониторинга окружающей среды (государственного экологического мониторинга» // Российская газета. -2003.- 12 апр. -№71. -С.1.

111. Почва, город, экология./ Под общей ред. Акад. РАН Г.В. Добровольского.- М.: Фонд «За экономическую грамотность», 1997. 320 с.

112. Почвенно-географическая экскурсия по маршруту Томск Абакан - Кызыл - Минусинск - Красноярск - Томск. // Вопросы географии Сибири. - Томск: Издание Томского государственного университета, 1953. -Сб.З.-С. 325-327.

113. Практикум по экологии. М.: АО МДС, 1996. - 190 с.

114. Прасолов Л.И. Почвенно-географический очерк северо-западной части Минусинского уезда. // Труды почвенно-ботанической экспедиции по исследованию колонизаторных районов Азиатской России. СПб.: Б.и. -1914.-Вып. 2.-Ч.1.- 120 с.

115. Прейн Я. Список растений, собранных в 1883 году в некоторых местах Енисейской губернии. С-Пб.: Б.и., 1884. - 20 с.

116. Природные режимы степей Минусинской котловины. Новосибирск: Наука, сибирское отделение, 1976. - 238 с.

117. Природные сенокосы и пастбища Хакасской автономной области. Новосибирск: Наука, сибирское отделение, 1974. - 227 с.

118. Прокофьева Т.В., Седов С.Н., Строганова М.Н., Каздым А.А. Опыт микроморфологической диагностики городских почв // Почвоведение, 2001.-№7.-С. 879-890.

119. Путеводитель по району учебных геологических практик в Хакасии (№1 современные экзогенные геологические процессы). - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 1981. - 13 с.

120. Растительный покров Хакасии. Новосибирск: Наука, сибирское отделение, 1976. - 424 с.

121. Ревердатто В.В., Хохлов В.А. Природа Сибири. Новосибирск: Сибкрайиздат, 1928. - 62 с.

122. Ревут И.Б. Физика почв. Л.: Колос, 1972. - 366 с.

123. Рихванов Л.П., Язиков Е.Г., Сарнаев С.И. Содержание тяжелых металлов в почвах. Томск: ТПУ, 1993. - 82 с.

124. Роде А.А. Водные свойства почв и грунтов. М.: Изд-во АН СССР, 1955.- 132 с.

125. Русанов A.M., Милякова Е.А. Влияние экспозиции склона на экологию почвообразования южных черноземов общего Сырта // Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель. Томск: Томский государственный университет, 2002. - Т.1. - С. 92-95.

126. Сазонов А.Г. Полнгенетичность черноземов Восточной Сибири. / Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель: Мате-лы международ. науч. конф. Томск: Томский государственный университет, 2002. -Т. 2-С. 337-342.

127. Самойлова Е.М. Происхождение черноземов // Русский чернозем 100 лет после Докучаева. М.: Наука, 1983. - С. 28-37.

128. Селяков С.Н. Почвы Северной Кулунды // Почвы Новосибирской области. Новосибирск: Наука, 1966. - С. 227-294.

129. Сидоренко Е.В. Методы математической обработки в психологии. Санкт-Петербург: Социально - психологический центр, 1996. - 349 с.

130. Скородумов А.С. Эродированные почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур. Киев: Урожай, 1973. - 135 с.

131. Соколов И.А. Теоретические проблемы генетического почвоведения. Новосибирск: Наука, 1993. - 232 с.

132. Солнцева Н.П. Эволюционные тренды почв в зоне техногенеза // Почвоведение, 2002. №1. - С. 9-21.

133. Соловов А.П., Матвеев А.А. Геохимические методы поисков рудных месторождений. М.: Изд-во Московского ун-та, 1985. - 228 с.

134. Соловьева Т.П. Магнитная восприимчивость почв Хакасии: Ав-тореф. дисс. канд. биол. Наук / Новосибирск: Б.и., 1999. 17 с.

135. Спирина В.З. Обыкновенные черноземы на лессовидных суглинках Абакано-Минусинской котловины. // Современные проблемы почвоведения в Сибири. Томск: Томский государственный униврситет, 2000. -С. 437 -438.

136. Справочник по климату СССР. Красноярский край и Тувинская АССР. J1.: Гидрометеорологическое изд-во, 1967. - Вып. 21. - 4.II. - 503 с.

137. Средняя Сибирь. М.: Наука, 1964. - 48 с.

138. Танасиенко А.А. Гумус выщелоченных черноземов и его изменение под воздействием эрозии // Почвоведение. -1983. №4. - С. 116-125.

139. Танзыбаев М.Г. Почвы Хакасии. Новосибирск: Наука, 1993.256 с.

140. Танзыбаев М.Г., Булатова Н.Ю. Специфика черноземов Хакасии, формирующихся на известковых породах. Томск: Иван Федоров, 2001. -160 с.

141. Танзыбаев М.Г., Булатова Н.Ю., Малянова О.Ю. Экологическая роль почвенного покрова курортного комплекса «Озеро Шира». // Медико-биологические и экологические проблемы курорта «Озеро Шира». Томск: ЦНТИ, 1997.-С. 138-141.

142. Толгельников Ю.С. К вопросу о почвах некоторых степных западин Северного Казахстана. // Почвоведение, 1957. №5. - С. 22-33.

143. Убугунова В.И., Убугунов JI.JI., Корсунов В.М., Балабко П.Н. Аллювиальные почвы речных долин бассейна реки Селенги. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ, 1998.-250 с.

144. Ужегова И.А., Махонина Г.И. Начальные процессы почвообразования на отвалах Полуночного и Высокогорского железорудных месторождений // Почвообразование в антропогенных условиях. Свердловск: Уральский гос. ун-т, 1981. - С. 60-70.

145. Фирсова Е.С. О наименьшей влагоемкости почв. // Почвоведение. 1958. - №2.-С.72-79.

146. Флора Красноярского края. Томск: Изд-во Томского государственного университета, 1971. - Вып. V. - 58 с.

147. Флоря И., Мунтяну И. Почвы содового засоления Румынии. / Мат-лы международ, симпозиума по мелиорации почв содового засоления. -Ереван: Министерство сельского хозяйства армянской ССР, НИИ почвоведения и агрохимии, 1969. Вып. VI. - С. 279-286.

148. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова. М.: Мысль, 1972.-423 с.

149. Худяков О.И. Мерзлота, почвенный криогенез, почвообразование //Почвоведение, 2002. №10. - С. 1224-1232.

150. Черепнин JI.M. Растительность Красноярского края. // Природные условия Красноярского края. М.: АН СССР, 1961. - С. 160-187.

151. Чешев А.С., Вальков В.Ф. Основы землепользования и землеустройства. Ростов-на-Дону: Издательский центр «МарТ», 2002. - 543 с.

152. Чижикова Н.М. Климат. // Растительный покров Хакасии. Новосибирск: Наука, сибирское отделение, 1976. - С. 18-30.

153. Шамшаева В.Ф. Почвы приозерных ландшафтов степной зоны Хакасии: Автореф. дис.канд. биол. наук / Томский государственный университет. Томск, 2003. - 20 с.

154. Шамшаева В.Ф., Кулижский С.П., Танзыбаев М.Г. Топогенные закономерности распределения почв в озерных котловинах Хакасии // Современные проблемы почвоведения в Сибири. Томск: Томский государственный университет, 2000. - Т.2. - С. 474-477.

155. Шамшаева В.Ф., Родикова А.В., Смоленцева Н.В. О происхождении и свойствах солончаков Хакасии //Вестник Томского государственного университета. Приложение. Томск: Томский государственный университет, 2003. - №3(1 V). - С. 315-317.

156. Шварцев СЛ., Копылова, Ю.Г., Кусковский B.C. Эколого-гидрохимическое состояние природных вод окрестностей озера Шира. //

157. Медико-биологические и экологические проблемы курорта «Озеро Шира». -Томск: ЦНТИ, 1997. С. 142-144.

158. Шейи Е.В., Гончаров В.М. Агрофизика. Ростов-на-Дону: «Феникс», 2006.-400 с.

159. Щербакова Е.М. Рельеф Минусинской впадины.// Труды ЮжноЕнисейской комплексной экспедиции. М.: Изд-во АН СССР, 1954, вып. 3. -С. 72-108.

160. Щербакова Е.М. О карсте Минусинской впадины. // Региональное карстоведение. -М.: Изд-во АН СССР, 1961. С. 161-166.

161. Шишкин Б.К. Материалы к вопросу о химическом составе воды оз. Широ, Иткуль и некоторых других озер (с приложением списка растений, собранных студентом М.П. Орловым в окрестностях оз. Широ летом 1907 г.). Томск: Типо-литография Сибирск, 1911. -45 с.

162. Эделыптейн Я.С. Геоморфологический очерк Минусинской котловины и прилегающих частей Кузнецкого Алатау и Восточного Саяна. JL: Изд-во АН СССР, 1932.-59 с.

163. Эделыптейн Я.С. Геоморфологический очерк Минусинского края. М.-Л.: АН СССР, 1936. -84 с.

164. Экогеохимия Западной Сибири. Тяжелые металлы и радионук-леиды. Н.: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1996. - 248 с.

165. Юрлова О.В. Некоторые особенности почвообразования в Тувинских степных котловинах // Почвоведение, 1959. №7. - С. 53-60.

166. Berner, Elizabeth Kay Global environment: Water, air, and geochemical cycles. Upper Saddle River: Prentice Hall, 1996. - XIV. - 376 p.

167. C02 emission from transport.- Paris: ESMT, 1997. 210 p.

168. Environment population and development. London: The Open University, 1996.-328 p.

169. Graves Jonatan, Reavey Duncan Global environmental change plants, animals and communities. Essex: Longman, 1996. - X. - 226 p.

170. Kassas M. Arid and semi-arid lands: problems and prospects //Agro-Ecosyst., 1977. 3. - №3. - P. 185-204.

171. Modeling crop responses to irrigation in relation to soils, clamete and salinity. Ottava: Publ. by Internation Irrigation Information Center, 1980. - 66 p.

172. Raven K.P., Hossner L.R. Soil phosphorus desorption kinetics and its relationship with plant growth // Soil Sci. Soc. Am. J., 1994. v.58. - №2. - pp. 416-423.

173. Sanders J.R. The effect of pH on the total and free ionic concentration of manganese, zinc and cobalt in soil solutions // Soil sci., 1983. -Vol. 34,-№2.-P. 315-323.

174. Sims J.T. Soil pH effects on the distribution and plant availability of manganese, copper and zinc. // Soil sci., 1986. Vol. 50. - № 2. - P. 367-373.

175. Transport and environment: facting a dilemma TERM 2005: indicators tracking transport and environment in the European Union. -Luxembourg: Office for official publications of European Communities, 2006. -52 p.