Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Микроэлементы в почвах ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Микроэлементы в почвах ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии"

АХМЕТОВА Гульнара Вялитовна

На правах ртописи

МИКРОЭЛЕМЕНТЫ В ПОЧВАХ ЛАНДШАФТОВ СРЕДНЕТАЕЖНОЙ ПОДЗОНЫ КАРЕЛИИ

Специальность 03.00.27 - почвоведение

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 2009

003481377

Работа выполнена в лаборатории лесного почвоведения и микробиологии Учреждения Российской Академии Наук Института леса Карельского научного центра РАН

Научный руководитель

доктор сельскохозяйственных наук Федорец Наталия Глебовна

Официальные оппоненты

доктор биологических наук Кашулина Галина Михайловна;

кандидат биологических наук Телеснина Валерия Михайловна

Ведущая организация

Карельская Государственная Педагогическая Академия

Защита диссертации состоится 24 ноября 2009 года в час. мин. в аудитории М-2 на заседании диссертационного совета Д 501.001.57 при МГУ имени М.В. Ломоносова по адресу 119991, ГСП-1, г. Москва, Ленинские горы, МГУ, факультет почвоведения

Автореферат разослан^октября 2009 г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба направлять по указанному адресу ученому секретарю диссертационного совета

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биологических наук А.С. Никифорова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Необходимость исследований, связанных с выявлением особенностей содержания и миграции микроэлементов (МЭ) на уровне географических ландшафтов, обусловлена тем, что уровень концентрации МЭ достаточно сильно колеблется в зависимости от ландшафтно-экологических условий (Добровольский, 1999).

Микроэлементы являются жизненно необходимыми для нормального функционирования живых организмов. Значительное количество МЭ относятся к группе тяжелых металлов (ТМ), которые при повышенных концентрациях становятся опасными загрязняющими веществами. Сведения о содержании МЭ в почвах с учетом региональных природных особенностей необходимы для оценки потребности в них растений, а также решения задач охраны почв от загрязнения (Алексеев, 1987, Глазовская, 1999, Ильин, 1991, Золотарева, Скрипниченко, 1983, Янин, 1999а, 19996). Характеристики территориальных и внутрипрофильных закономерностей распределения МЭ, тенденции к накоплению или рассеиванию в естественных условиях являются необходимыми для проведения мониторинга, оценки фоновой геохимической структуры и устойчивости ландшафтов к загрязнению (Басыров и др., 2000, Ross, 1994, Fujika, 2000). Эти данные служат также основой прогнозирования загрязнения почв ТМ. В связи с тем, что разработанная система ПДК и ОДС тяжелых металлов плохо применима к каждому конкретному случаю (Ильин, 1985, Нейтрализация..., 2005, Яшин, 2003), важной задачей при изучении загрязнения почвы ТМ является установление их фонового содержания.

Цель исследования: выявить уровни содержания и особенности распределения микроэлементов в лесных почвах различных типов географических ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии.

Задачи исследования:

1. Определить уровни содержания МЭ в почвообразующих породах.

2. Установить особенности содержания МЭ в почвах различного генезиса ландшафтов.

3. Определить фоновые уровни общего содержания и содержания подвижных форм МЭ в почвах ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии.

4. Выявить основные особенности внутрипрофильного распределения МЭ в почвах.

5. Установить уровень загрязнения исследуемых ландшафтов почв ТМ.

Научная новизна. В условиях среднетаежной подзоны Карелии детально изучены особенности содержания и внутрипрофильного распределения МЭ в лесных почвах различных типов ландшафтов, контрастных по факторам почвообразования. Установлены фоновые уровни содержания МЭ в почвах ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии. Выявлены особенности аккумуляции и миграции МЭ, наличие и характер радиальных геохимических барьеров в профилях различных типов почв.

Практическая значимость. Количественные параметры содержания и распределения МЭ в почвах могут являться основой для проведения мониторинга на ландшафтной основе, использоваться при рациональном землепользовании и охране почв от деградации, информационном обеспечении земельного кадастра, оценке и прогнозе экологического состояния земель.

Апробация работ. Основные результаты диссертационной работы были доложены на российских и международных конференциях: «XI Докучаевские молодежные чтения» (Санкт-Петербург, 2006), «Современные экологические проблемы Севера» (Апатиты, 2006), «Лесное почвоведение: итоги, проблемы, перспективы» (Сыктывкар,

2007), V съезде Докучаевского общества почвоведов (Ростов-на-Дону,

2008), «Экологические системы: фундаментальные и прикладные исследования» (Нижний Тагил, 2008), «Северные территории России: проблемы и перспективы развития» (Архангельск, 2008), «Молодежь и наука на Севере (Сыктывкар, 2008), «Актуальные проблемы сохранения биоразнообразия в экстремальных условиях северного климата» (Кировск, 2008), «XIII Докучаевские молодежные чтения» (Санкт-Петербург, 2009), «Ломоносов 2009» (Москва, 2009), на заседании кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ (2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 1 в рецензируемом журнале.

Структура и объем работы. Диссертация представляет собой рукопись объемом 155 страниц, состоящую из введения, шести глав, выводов, библиографического списка, который включает 174 отечественных и зарубежных источника, приложений.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю - д.с.-х.н. Федорец Наталии Глебовне. Особую признательность автор выражает коллективам лабораторий лесного почвоведения и микробиологии, аналитической и лаборатории экологии ландшафтов и охраны лесных экосистем Учреждения Российской Академии Наук Института леса Карельского научного центра РАН.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР В главе рассмотрены следующие проблемы: географические закономерности и региональные особенности накопления и миграции микроэлементов в почвах, источники их поступления. Приведены данные исследований загрязнения почв тяжелыми металлами.

Изучение содержания МЭ в почвах и почвообразующих породах Карелии долгое время проводилось Тойкка М.А. и его коллегами. Несмотря на длительную историю изучения МЭ в почвах региона осталось много нерешенных вопросов, среди которых - установление влияния ландцгафтно-экологических условий на особенности содержания МЭ в почвах и их внутрипрофильную миграцию.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1. Объекты исследований Объектами исследований служили почвы и почвообразующие породы трех типов ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии, которые по общей площади составляют более 20% от территории республики. Исследованные типы ландшафтов резко отличаются по геоморфологическим, литологическим особенностям, растительному покрову, почвообразующим породам и почвам (Волков и др., 1990) (рис.1).

Тип ландшафта озёрных и озёрно-ледпиковых равнин среднезаболоченный с преобладанием еловых местообитании широко распространен на Восточно-Онежской равнине, в восточной части Заонежского полуострова, на Шуйской низменности и на северо-востоке Олонецкой равнины. Почвообразующие породы представлены озёрно-ледниковыми ленточными глинами и суглинками, но часто на поверхность выходит морена легкосуглинистого механического состава. Почвенный покров ландшафта представлен сочетаниями следующих почв: под березняками разнотравными и таволжными формируются элювиально-грунтово-глеевые суглинистые почвы. Перегнойно-грунтово-глеевые глинистые почвы развиваются под осинниками кисличными и черничными. На легкосуглинистой морене под сосняком черничным формируются подзолы иллювиально-железистые песчаные, на суглинках под ельниками кисличными - буроземы оглеенные вторично-задернованные суглинистые.

Ландшафт денудационно-тектонический грядовый (селыоеый) среднезаболоченный с преобладанием еловых местообитаний

Сокращения:

Б. - Березняк, Е. - Ельник, И. - Ивняк, О. - Осинник, С. - Сосняк

дол. - долгомошный, кисл. - кисличный, о. - осоковый, разн. - разнотравный, сф. - сфагновый, хв. - хвощовый, ч., черн,, чернич. -черничный, вл.-влажный

П. - Подзол, и-ж - иллювиально-железистый, и-г-ж - иллювиально-гумусово-железистый, и-ж-г - иллювиально-железисто-гумусовый

Т.-г. н. - Торфяно-глеевая низинная, Т.-г. п. - Торфяно-глеевая переходная

Рис. 1. Профили ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии (рисунки представлены по материалам лаборатории ландшафтной экологии и охраны лесных экосистем ИЛ КарНЦ РАН)

Тип ландшафта денудациопно-тектонического грядового (селъгового) среднезаболоченного с преобладанием сосновых местообитаний приурочен к северному побережью Онежского озера. Этот ландшафт отличается широким разнообразием часто выходящих на поверхность коренных пород в основном кислого химического состава. Но встречаются и габбро-диабазы — породы основного химического состава. В понижениях коренные породы покрыты плащом морены. На водораздельных участках ландшафта под сосняками и ельниками черничными развиваются примитивные, подзолистые неполноразвитые песчаные почвы, часто встречаются подбуры неполноразвитые супесчаные. В пониженных частях рельефа под ельниками кисличными распространены пятнистоподзолистые супесчаные почвы, а под сосняками и ельниками черничными подзолы иллювиально-железистые песчаные. Торфяно-глеевые почвы развиваются под сосняками осоково-сфашовыми и хвощово-сфагновыми.

Ландшафт ледниковый холмисто-грядовый среднезаболоченный с ппреобладанием еловых местообитаний строгой географической приуроченности в пределах подзоны средней тайги Карелии не имеет. Почвообразующие породы здесь представлены верхними слоями четвертичных отложений - сильнокаменистой мореной супесчаного и легкосуглинистого гранулометрического состава. На автоморфных участках под сосняками и ельниками черничными развиты подзолы иллювиально-железистые песчаные. В более влажных местообитаниях встречаются подзолы иллювиалыю-гумусово-железистые песчаные, а в полугидроморфных - торфянистые подзолы иллювиально-железисто-гумусовые супесчаные. Также широко распространены торфяно-глеевые переходные почвы.

Названия почв в работе приводятся по региональной классификации (Морозова,1991). Нами была проведена работа по корреляции региональной классификаций почв с классификациями 1977г. (Классификация и диагностика почв СССР, 1977) и 2004г. (Классификация и диагностика почв России, 2004).

2.2. Методы исследований В процессе исследований в каждом изучаемом типе ландшафта были заложены комплексные профили (рис.1). Полнопрофильные почвенные разрезы общим количеством 18 и прикопки (50) закладывались при смене характера рельефа в каждом типе леса. Почвенные образцы отбирались по генетическим горизонтам почв.

В образцах определялось общее содержание и содержание в подвижной форме (в аммонийно-ацетатном буферном растворе с рН 4,8)

микроэлементов: Си, Zn, Ni, Со, Cr, Mn, Cd, Pb и Fe методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии.

Для характеристики исследуемых почв определялись кислотно-щелочные показатели, содержание гумуса и элементов минерального питания по общепринятым методикам (Агрохимические методы, 1975, Аринушкина, 1973).

Математическая обработка результатов проводилась при помощи статистических программ Microsoft Excel 2003, Statistica 6, MiniTab 14 и включает в себя вычисление статистических параметров содержания микроэлементов в почвах - среднее арифметическое (mid) и медианное (med) значения, пределы содержания (lim), среднеквадратичное отклонение, коэффициент вариации (V, %), коэффициенты Стьюдента (Р).

Также, были рассчитаны кларки концентрации - отношение среднего содержания элемента в почве (С) к его среднему содержанию в литосфере (Сл) - Кк л=С/Сл или к условному кларку почв (Сп) - Кк и=С/Сп. Для данных расчетов были выбраны кларки по А.П. Виноградову (1957, 1962), При Кк<1 следует говорить о рассеянии элемента, а соответственно при Кк>1 о накоплении (Добровольский, 1983).

Для определения характера профильного распределения содержания микроэлементов в почве применялся коэффициент радиальной миграции (элювиально-аккумулятивный), который представляет собой отношение содержания МЭ в генетическом горизонте (Cr) к содержанию его в почвообразующей породе (Споп): Ki=Ci/Cnon.

Были рассчитаны элювиально-аккумулятивные коэффициенты для всей толщи почв, показатели накопления, выноса, общей миграции и аккумуляции по предложенным Е.Г. Нечаевой (1980) формулам. Элювиально-аккумуляционный коэффициент для всей толщи почвы мощностью Н см рассчитывается по формуле: Кх-тх/Споп, где тх -средневзвешенное содержание микроэлементов в почвенном горизонте

определенной мощности (hi, см): (Ci * hi) / Н. О накоплении

элемента в почве по отношению к породам можно судить по показателю: сх=(Кх-1)*Н>0, о выносе - по показателю: с'х=(Кх-1)*Н<0.

Внутрипрофильная дифференциация химических элементов по генетическим горизонтам почвы рассчитывалась по формуле: bi=(Ki-Kx)*hi. Суммируя положительные значения этих коэффициентов, получили показатель общей аккумуляции элемента в почве - Cx-cx+Ebi. Суммируя отрицательные, получили показатель общей миграции - С 'х=с 'x+Zb 7. Значение каждого из этих показателей больше 50 свидетельствует о том, что данные процессы протекают интенсивно, а меньше 50 - слабо.

Глава 3. МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ

ПОРОД ЛАНДШАФТОВ СРЕДНЕТАЕЖНОЙ ПОДЗОНЫ Многочисленными исследованиями (Веригина, Добрицкая 1964, Зырин, 1968, Ковда, 1988, Ковда и др., 1959, Виноградов, 1962, Добровольский, 1983, 2003, Протасова, 2000, 2003, 2004) установлено, что почвы наследуют свой микроэлементный состав от почвообразующих пород, на которых они формируются. В связи с чем, изучение особенностей содержания МЭ в почвообразующих породах является первоочередной задачей при исследовании микроэлементного состава почв.

Полученные данные (табл.2) свидетельствуют о том, что общее содержание МЭ и содержание их в подвижной форме в различных изучаемых нами почвообразующих породах достаточно сильно различается.

Таблица 2

Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвообразующих породах ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии

Порода | Сс1 1 РЬ 1 Си | га | № | Со | Сг | Ре | Мп

Ландшафт озёрных и озёрно-ледниковых равнин

Ленточные глины и суглинки, п=4 0,23* 4,7 33,8 47,6 28,7 12,6 44,6 15600 582

0,06** 0,08 1,14 0,17 0,06 0,02 0,14 0,21 10,2

Легкосуглинистая морена, п=5 0,27 1,1 17,8 16,7 13,3 4,4 65,4 11400 197

0,07 0,11 0,59 0,44 0,11 0,09 0,19 0,69 2,42

Ландшафт денудационно-тектонический грядовый

Элюво-делювий, п-3 0,01 9,2 13,9 17,5 12,2 5,2 19,2 7420 174

0,0004 0,05 0,45 0,15 0,12 0,08 0,07 0,04 5,18

Суглинистая морена, п=3 0,03 8,1 35,2 29,9 15,3 6,8 19,9 7720 300

0,001 0,01 0,69 0,17 0,22 0,18 0,13 0,04 5,13

Супесчаная морена, п=4 0,01 4,5 4,0 9,2 4,7 1,6 10,8 5015 88

0,002 0,02 0,004 0,06 0,11 0,11 0,13 0,48 1,42

Ландшафт ледниковый холмисто-грядовый

Супесчаная и легкосуглинистая морена, п=3 0,01 4,2 8,38 13,14 11,6 4,86 16,1 3815 112

0,0015 0,24 0,41 0,05 0,06 0,002 ОДО 0,31 0,36

Примечание: * - общее содержание микроэлемента, ** - содержание микроэлемента в подвижной форме

Для большинства МЭ в почвообразующих породах ландшафта озёрных и озёрно-ледниковых равнин характерно относительно кларков литосферы сильное рассеяние. Для меди и кобальта в ленточных глинах и суглинках наблюдается более высокое содержание по сравнению с другими элементами, их кларки концентрации относительно

литосферных кларков достигают 0,7. Выявлено слабое рассеяние хрома в морене (Кк л=0,8), а для глин характерно его более интенсивное рассеяние (Кк л<0,6). Только кларк концентрации кадмия (Ккл=1,8-2,1) указывает на преобладание процессов его накопления, в данных породах.

Подвижные формы МЭ в почвообразующих породах ландшафта содержатся в незначительных количествах, их доля от общего содержания составляет чаще всего менее 1%. Однако обнаружено, что такие элементы как кадмий, медь и кобальт обладают более высокой подвижностью в данных почвообразующих породах по сравнению с остальными МЭ.

Содержание всех микроэлементов в почвообразующих породах ландшафта денудационно-тектонического грядового невысокое, кларки концентрации составляют 0,14-0,42, что свидетельствует о сильном рассеянии изучаемых МЭ. Отмечается достаточно высокая по сравнению с остальными МЭ концентрация меди и кобальта- Кк л=0,62 и 0,64 соответственно. Содержание большинства МЭ наибольшее в суглинистой морене, в то время как супесчаная морена характеризуется крайне низкими количествами всех изучаемых МЭ.

Концентрации подвижных форм МЭ в почвообразующих породах ландшафта невысокие, доля от их общего содержания составляет в большинстве случаев менее 1%. Отмечена наиболее высокая подвижность меди, кобальта, марганца и особенно кадмия.

Почвообразующие породы ландшафта ледникового холмисто-грядового характеризуются невысокими концентрациями большинства изучаемых МЭ. Выявлено очень низкое содержание меди, цинка, и железа, особенно при сравнении с почвообразующими породами рассмотренных выше ландшафтов (кроме супесчаной морены ландшафта денудационно-тектонического грядового). Кларки концентрации говорят о преобладании процессов рассеяния МЭ - Кк л<0,3, особенно низкие кларки концентрации выявлены для железа и марганца. Содержание кадмия и кобальта достаточно высокое и находится на уровне концентраций в почвообразующих породах рассмотренных выше типов ландшафтов, кроме ленточных глин и суглинков ландшафта озёрных и озёрно-ледниковых равнин.

В подвижной форме МЭ в данных породах, также как и в породах вышерассмотренного типа ландшафта, содержатся в очень малых количествах, доля их от общей концентрации составляет менее 1%. Исключение составляет кадмий, свинец и медь.

Таким образом, полученные результаты содержания МЭ в почвообразующих породах исследованных ландшафтов свидетельствуют

о резко различающемся микроэлементном составе, который зависит от их минералогического и механического состава.

Кларки концентраций большинства изучаемых МЭ в почвообразующих породах относительно кларка литосферы (по Виноградову, 1957) составляют меньше единицы (рис.2), что говорит о преобладании в них процессов рассеяния.

Ккл

1

I п и ■ 1 Л ■

в ^ Л 1 Мгь Ул, кт! 14т Пип Вь^ к^

Са РЬ Си 2л N1 Со Сг Яе Мп

■ ленточные пи»ы и супмтеи (1) И морена легкосуглинистая (1)

Ш морена суггонистая (2) ЕЗ супесчаная морена (2)

□ элово-делювий корвн+.|Х пород (2) ■ супесчаная и пегкосуггмнистая морена (3)

1 -ланццяфт оэврных и оэерно-ледниковых равнин 2 -ланшшфтденудациомга-тектонический грядовый 3 - ледниковый холмисто-грядовый

Рис. 2. Кларки концентрации микроэлементов в почвообразующих породах ландшафтов среднетаежной подзоны

Глава 4. МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ПОЧВ ЛАНДШАФТОВ СРЕДНЕТАЕЖНОЙ ПОДЗОНЫ Микроэлементный состав почв является важным показателем химического состояния, свойств и генезиса почв, оказывает большое влияние на их плодородие. Почвы во многом наследуют микроэлементный состав почвообразующих пород, но в процессе почвообразования происходит его изменение. Нами была выявлена высокая корреляционная зависимость между содержанием МЭ в почвах и почвообразующих породах, на которых они формируются (11=0,7-0,9). Анализ полученных данных с помощью коэффициентов Стьюдента показал, что по содержанию МЭ почвы изучаемых типов ландшафтов в большинстве случаев достоверно различаются (Р< 0,010234).

4.1. Ландшафт озёрных и озёрно-ледниковых равнин Определяющее влияние на микроэлементный состав почв данного типа ландшафта оказывает тяжелый механический состав почвообразующих пород, поэтому изучаемые почвы отличаются относительно высокими показателями содержания МЭ (табл.4). Пределы колебания их довольно широкие, то есть почвы данного типа ландшафта отличаются высокой пространственной неоднородностью относительно концентрации в них МЭ.

Тем не менее, содержание всех изучаемых МЭ, в среднем, находится ниже их литосферных и почвенных кларков, поэтому формирование микроэлементного состава почв данного ландшафта характеризуется преобладанием процессов рассеяния. Наиболее сильно рассеяние МЭ проявляется в подзолах, несколько меньшее - в элювиально-грунтово-глеевой, перегнойно-грунтово-глеевой почвах и буроземе оглеенном вторично задернованном (рис.3.). Кларк концентрации меди в этих почвах больше 1,0 и достигает 1,62 в перегнойно-грунтово-глеевой почве. Для нее характерно и достаточно высокое содержание кобальта (Кк п=1,6).

Таблица 4

Содержание микроэлементов в почвах ландшафта озёрных и озерко-ледниковых равнин

Элемент Нш Кк л Кк п Ш1(1 Нш У,% % от общего содержания

мг/кг мг/кг

Общее содержание Содержание в подвижной форме

са к 0.77* 0,11-1,55 тт. 0,30 0.01-0.50 ¡тш

0,11** 0,03-0,27 87 0,85 0,22 0,07 0,01-0.12 43 68

РЬ 2,7-22.6 №42:;:,-. 0,73 1.16 0,05-3;49;

5,1 0,7-8,1 40 0,31 0,50 0,17 0,05-0,39 76 2,9

Си 31,9 5.9-98.6 0.70 1.65 0.64 0.01-2.7 117

19,0 2,0-48,0 57 0,40 0,95 0,29 0.01-0,60 120 0,9

гп тб,2 т 12.7-47.0 Щ32л 0.66 7.10 1.55-17.8 $жт тЖгЩ.

25,6 4,9-46,3 50 0,31 0,51 0,38 0,02-1,00 73 1,0

№ 2,7-28.1 0.24 0.35 0,21 0.02-0,89 125

15,4 3,5-23,2 45 0,27 0,39 0,11 0,02-0,35 89 1

Со 0.6-14.0 0.23 0.50 0.08-2.61 А57»

6,3 1,3-9,9 42 0,35 0,78 0,16 0,002-0,45 58 2,5

Сг 26,6 10.6-86.9 0.33 0.38 0,66 0.22-1.38 К'60'::1

39,3 17,0-84,3 38 0,47 0,56 0,39 0,05-0,95 60 1

Ре ВД500® 2500-14700 тт 0.16 0.19 7':.23Д 1.24-92,9 тут

9577 6060-16300 26 0,21 0,25 3,8 0,11-3,8 84 0,04

Мп ?:?63йВ': 0.26 0.30 том 9.1-176.7 Шт. 30

206 86-600 61 0,21 0,24 90 1,10-19,50 62 4

Примечание: *- содержание в лесной подстилке, **- содержание в минеральной толще почвы до глубины 30 см.

Как показали исследования, содержание в минеральной толще почв подвижных форм меди, никеля, хрома и железа не превышает 1% от их общего содержания. Количество свинца, цинка и кобальта в подвижной форме относительно общего содержания выше, их доля составляет 2-3%, но по абсолютным величинам их концентрации невысокие. В лесных

подстилках содержание подвижных форм выше, особенно цинка и марганца. Очень подвижен кадмий, доля его подвижной формы составляет 50% от общего содержания.

Ккп

Сс1 РЬ Си 2п № Со Сг Ре Мп

О элювиальнскрунтоео-глеевая почва В перегнойно-грунтовситеевая

■ бурозем втором но-задернованный оглеенный с подзол иплювиально-железистый

Рис. 3. Кларки концентрации микроэлементов в почвах озёрного и озёрно-ледникового равнинного типа ландшафта

4.2 Ландшафт денудационно-тектонический грядовый Почвенный покров денудационно-тектонического грядового ландшафта отличается разнообразием почв и мелкоконтурностью. Это обуславливает резкое различие почв по содержанию МЭ (табл. 5). Общее содержание МЭ в почвах ландшафта характеризуется высокой пространственной неоднородностью, исключение составляют цинк и железо. Еще большие колебания характерны для подвижных форм МЭ.

Относительно среднего значения содержания МЭ почвы этого типа ландшафта менее обеспечены, чем почвы ландшафта озёрных и озёрно-ледниковых равнин, однако это не характерно для показателей концентрации меди и марганца.

По сравнению с почвами ландшафта озёрных и озёрно-ледниковых равнин выявлено более низкое содержание подвижных форм большинства МЭ. Обнаружено высокое содержание подвижного цинка, его доля от общего составляет 5,5%. Количество подвижного марганца в два раза выше его содержание в почвах озёрного и озёрно-ледникового равнинного типа ландшафта. Концентрация подвижного кадмия, наоборот, несколько ниже. Лесные подстилки характеризуются более высокими значениями содержания подвижных форм МЭ.

При формировании микроэлементного состава почв денудационно-тектонического грядового ландшафта, также как и для озёрных и озёрно-ледниковых равнин, наблюдается преобладание процессов рассеяния МЭ (Кк л и Кк п«1), однако они протекают более интенсивно. Обнаружено достаточно высокое содержание меди в торфяно-глеевой низинной почве -кларки концентрации достигают 3 (рис. 4).

Таблица 5

Содержание микроэлементов в почвах ландшафта денудационно-тектонического грядового

Элемент 1ш(1 1ип У,% Ккл Ккп гш(1 1йп %от общего содержания

мг/кг мг/кг

Общее содержание Содержание в подвижной форме

са 0,12* 0.005-0.2 0,90 0.26 0.02 0.002-0,08 112 16,7 ■

0,03** 0,01-0.10 91 0,23 0,06 0,002 0,0001-0,008 134 7,0

РЬ 9.4-24,7 Ш& 1,09 0.26 0,05-0.49 «53« 1,5 '

9,0 1,7-15,4 39 0,56 0,90 0,05 0,01-0,17 76 0,6

Си 4,7-28,1 Ч56# 0,22 0.52 0.86 0.0-1-4.14 135 8,3

19,0 3,5-70,3 80 0,40 0,95 0.10 0,07-0.30 50 0,5

гп ■<15,5-56, т 0.37 0.60 18.5 «2,2-38;6«; «52« 60 7

20,8 14-27,0 20 0,25 0,42 0,91 0,06-1,30 50 5,5

№ Щ 10,24 3.3-17,0 Ш» 0.18 0.25 ада;. »152« 18.6

12,7 7,0-17,8 30 0,22 0,32 0.23 0,01-0,60 74 1,8

Со № 0,3-3,9-::« '¿Ш 0,07 0.15 <Ш 0,02-2.02 67.5

3,5 2,6-6,4 40 0,19 0,43 0,13 0,05-0,40 31 6,3

Сг те 0.10 0.12 тт 0,23-1.23 «49 л 3,8

17,8 9-35 31 0,21 0,25 0,17 0,05-0,23 30 1,0

Ре ;1500-6 500 0.07 0.09 0.45-11.10 «13 К" 0.1

6600 4650-8650 15 0,14 0,17 0,15 0,05-0,50 80 0,002

Мп 682 171-1600 61 0.69 0.81 ^'241 «37« 35.4

305 60-780 80 0,30 0,38 17,3 0,64-18,71 80 7,7

Примечание: *- содержание в лесной подстилке, **- содержание в минеральной толще почвы до глубины 30 см.

Ккп

з

гйиш гмтя пив пыъ, г*»^ [кпл

са рь

□ подбур нелолноразвитый

□ пятнисто-подзолистая почва

Си 2п М

В подзолистая неполноразвитвя В торфно-г леевая переходная

Со Сг МП

в подзол иллювиально-железистый В торфяно-глеевая низинная

Рис. 4. Кларки концентрации микроэлементов в почвах денудационно-тектонического грядового типа ландшафта

4.3. Ландшафт ледниковый холмисто-грядовый Почвы ландшафта ледникового холмисто-грядового характеризуются самыми низкими величинами содержания в них МЭ (табл. 6), что, главным образом, связано с почвообразующими породами - супесчаной и

легкосуглинистой моренами, бедными МЭ. По сравнению с вышерассмотренными ландшафтами, для почв данного типа выявлены более узкие пределы накопления МЭ (кроме кадмия). Это говорит о достаточно равномерном распределении их в пространстве. Колебания концентрации подвижных форм МЭ более широкие.

Таблица 6

Содержание микроэлементов в почвах ландшафта ледникового холмисто-грядового

Элемент mid lim V,% Ккл Ккп mid lim V,% %от общего содержания

мг/кг мг/кг

Валовое содержание Содержание в подвижной форме

Cd 0,24* 0.02-0.4 S 850а 1г69 0.44 0,08 0,01-0,16 Ш2Й'

0,06** 0,01-0,19 100 0,46 0,12 0,01 0,003-0,03 69 17

РЬ 17.1 5.4-28.1 тш 1,10 1,70 4,41 0.80-7.20 '¡Ш'ё тштп

5,6 3,6-10,0 40 0,35 0,56 0,37 0,04-1,0 68 7

Си 7.1 ?«52й 0,15 0.36 1.91 0.01-4.61 Щ$и

6,0 2,0-9,8 36 0,13 0,30 0,21 0,01-0,6 103 3,3

Zn 24,2 7,2-36,9 МНОЙ 0.29 0.48 16.8 5.0-24.1

9,3 8,4-10,4 11 0,14 0,24 0,25 0,09-0,30 63 2,0

Ni 6.5 :.:-9.i <......... 0,11 0,17 0,90 0.03-2,1 13,8

7.4 4,2-9,2 22 0,13 0,19 0.11 0,03-0.16 36 2,2

Со 0.3-4,7 S64S 0,11 0.24 0.22 0.002-0.57 #т» И

3,0 1,6-4.0 23 0,17 0,38 0,05 0,002-0,13 73 2,4

Сг х.: тгтыт mm 0,10 0,11 0184 0.04-2,0

12,5 7,8-18,4 23 0,15 0,18 0.28 0,14-0,45 39 2,4

Fe 3200 1600-5700 0.07 0,09 44,5 5-100 Ы'бЗй 1,4

3500 2815-5340 20 0,07 0,09 1,40 0,20-4,80 73 1,8

Мп 235 1 l'J-ЯЮ 0.20 0.24 111 21-210 ¥58

80 39-115 31 0,08 0,09 7,80 2,06-20,25 70 0,2

Примечание: *- содержание в лесной подстилке, **- содержание в минеральной толще почвы глубины до 30 см.

Рассчитанные кларки концентрации изучаемых МЭ в почвах данного типа ландшафта очень низкие, в большинстве случаев не превышают 0,4. Особенно низкие кларки концентрации получены для железа и марганца, что говорит о преобладании интенсивных процессов рассеяния (рис.5). Только кларк концентрации кадмия в торфяно-глеевой переходной почве превышает кларк почвы и достигает 1,6.

Доля подвижных форм от их общего содержания для большинства МЭ превышает 1%, но по абсолютным величинам их содержание очень низкое. Только концентрация подвижных форм МЭ в лесных подстилках может характеризоваться как средняя и высокая (Пейве, Ринькис, 1957, Тойкка, 1973, Зырин, 1972).

Сй РВ Си 2п N1 Со Сг Ре Мп

□ подзол иллювиально-желеэистый Втщзап иллювиально^умуссео-мелезистый

■ торфянистый подзол иллювиальнсюгелезисто-гуиусовый Пторфяно-глеевая переходная

Рис. 5. Кларки концентрации микроэлементов в почвах ледникового холмисто-грядового типа ландшафта

Таким образом, почвы исследованных типов ландшафтов, характеризуются разным уровнем накопления МЭ. Если расположить ландшафты по убыванию содержания в их почвах микроэлементов, то получится следующий ряд:

ландшафт озёрных и озёрно-ледниковых равнин > ландшафт денудационно-тектонический грядовый > ландшафт ледниковый холмисто-грядовый.

Выявлено преимущественно низкое содержание в почвах изучаемых типов ландшафтов большинства МЭ, а относительно литосферных и почвенных кларков установлено их сильное рассеяние. Только содержание меди в почвах ландшафтов озёрных и озёрно-ледниковых равнин и денудационно-тектонического грядового находится на уровне ее средней концентрации в почвах мира.

Концентрация подвижных форм большинства определенных нами МЭ может характеризоваться как низкая, чаще всего их доля от общего содержания не превышает 1%. В то же время отмечается высокое содержание подвижного кадмия в почвах всех изучаемых типов ландшафтов, а также марганца в почвах озёрного и озёрно-ледникового равнинного и денудационного грядового типов ландшафтов.

Глава 5. ВНУТРИПРОФИЛЬНАЯ МИГРАЦИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ И РАДИАЛЬНЫЕ ГЕОХИМИЧЕСКИЕ БАРЬЕРЫ В ПОЧВАХ ЛАНДШАФТОВ СРЕДНЕТАЕЖНОЙ ПОДЗОНЫ Профиль почв в различной степени дифференцирован по микроэлементному составу (Виноградов, 1957, Ковда, 1973, Мотузова, 1999). Внутрипрофильная почвенно-геохимическая дифференциация элементов зависит, прежде всего, от генезиса почвы и строения его генетического профиля, собственно свойств почв, наличия и характера геохимических барьеров.

Из-за особенностей геоморфологического строения территорий и почвообразующих пород общие процессы аккумуляции и миграции МЭ в почвах изучаемых типов ландшафтов различаются. Миграция элементов в почвах всех изучаемых типов ландшафтов определяется в значительной степени наличием следующих радиальных геохимических барьеров: органо-сорбционного, сорбционого, восстановительного глеевого.

5.1. Ландшафт озёрных и озёрно-ледниковых равнин Характер распределения МЭ по профилям почв данного ландшафта различен и зависит от особенностей генезиса почвы. Для подзолов характерно накопление большинства МЭ в лесной подстилке и перераспределение их по горизонтам минеральной толщи по элювиально-иллювиальному типу. Более равномерно по профилю распределены МЭ в элювиально-грунтово-глеевых почвах и оглеенных вторично задернованных буроземах.

Формирование ярко выраженного органно-сорбционного барьера (лесной подстилки) характерно только для подзолов иллювиально-железистых. Сорбционные барьеры, для которых характерно накопление МЭ, формируются в профиле подзола иллювиально-железистого в верхней части иллювиального горизонта. Для остальных почв выявлено значительно меньшее накопление элементов на этих барьерах.

В почвах, для которых характерно развитие глеевых процессов, выявлено наличие восстановительного глеевого барьера в нижней части почвенной толщи.

Высокие коэффициенты общей аккумуляции (Сх достигает 80) найдены для элювиально-грунтово-глеевой почвы и низкие (Сх=20) для бурозема глееватого вторично-задернованного. Перегнойно-грунтово-глеевая почва характеризуется выносом большинства МЭ (с'х до -25), кроме меди, а подзол иллювиально-железистый слабым накоплением (сх=1-8) цинка, марганца и кобальта и выносом (с'х=-30) остальных МЭ.

Микроэлементы в подвижной форме интенсивно накапливаются во всех почвах. Наиболее сильная аккумуляция их характерна для лесных подстилок, особенно активно накапливается марганец (Кд>100). С глубиной содержание всех МЭ уменьшается.

5.2. Ландшафт денудационно-тектоннческнй грядовый Процессы накопления и выноса, внутрипрофильная миграция МЭ в почвах данного ландшафта сильно различаются в зависимости от генезиса почвы, почвообразующей породы, на которой она сформировалась, и местоположения в рельефе. Для почв, развитых на элюво-делювии коренных пород выявлено преобладание процессов аккумуляции (Сх до 60) большинства МЭ, кроме кобальта, по сравнению

с подстилающей породой. Из почв, развитых на морене, наблюдаются средний и слабый вынос (Сх= 10-30) большинства МЭ, кроме цинка. Для большинства почв, сформировавшихся на морене характерно распределение МЭ по генетическим горизонтам по элювиально-иллювиальному типу. В почвах, развитых на элюво-делювии коренных пород, наблюдается более равномерная миграция элементов по профилю.

Выявлено интенсивное накопление подвижных форм практически всех исследованных МЭ (сх>1000) в толще изученных почв. Лишь для меди характерны отличные от других элементов закономерности: в почвах подзолистого генезиса выявлено обеднение ею (с'х=-30) , а для буроземов, подбуров и торфяно-глеевых почв характерно накопление данного элемента (сх>100), но в значительно меньшей степени, чем остальных МЭ.

5.3. Ландшафт ледниковый холмисто-грядовый

Для почв данного типа ландшафта наблюдается вынос таких элементов как: медь, никель, кобальт, хром, железо и накопление кадмия, свинца, цинка и марганца. Только для торфяно-глеевой переходной почвы выявлено накопление всех МЭ.

Накопление в лесной подстилке большинства МЭ, особенно марганца и цинка, характерно для всех изучаемых почв данного типа ландшафта. В иллювиальных горизонтах почв подзолистого генезиса на сорбционных барьерах концентрируются марганец, никель, хром и железо. Для восстановительного глеевого барьера, сформировавшегося в торфяно-глеевых переходных почвах, характерна аккумуляция железа, хрома и меди.

В почвах подзолистого генезиса большинство МЭ распределяется по минеральной части профиля по элювиально-иллювиальному типу, особенно цинк и железо. Для торфяно-глеевых почв свойственна монотонная радиальная миграция МЭ.

Подвижные формы МЭ активно аккумулируются в толще изучаемых почв. Отмечается активное накопление в органогенных горизонтах цинка (Кл от 100 до 600), а также железа (Кл от 80 до 244), марганца (Кд от 144 до 367) и кобальта (И от 30 до 200).

Таким образом, установлено, что процессы аккумуляции и выноса МЭ в профилях почв изучаемых ландшафтов различаются. Выявлено наличие следующих радиальных барьеров: органо-сорбционного, сорбционного и восстановительного глеевого. Для почв подзолистого типа характерно биогенное накопление большинства МЭ в лесной постилке и элювиально-иллювиальный тип миграции в минеральной части профиля. Для почв буроземного типа почвообразования и элювиально-глеевых почв выявлено относительно равномерное распределение большинства МЭ по профилю (рис. 6).

Почвы подзолистого Почвы буроземнога Торфяные Элюаиально-

генезиса генезиса глеевые почвы глеевые почвы

Коэффициенты радиальной миграции

Рис. 6. Внутрипрофильная миграция общего содержания микроэлементов в почвах различного генезиса

Характер распределения подвижных форм МЭ в почвенном профиле отличается большей контрастностью по сравнению с распределением их общего содержания (рис.7). Обнаружена особенно интенсивная аккумуляция большинства подвижных форм МЭ в органогенных горизонтах почв, в первую очередь это касается цинка и марганца. Вниз по профилю почвы концентрация МЭ в подвижной форме резко снижается, и минимальная её величина отмечается в почвообразующих породах.

Почвы подзолистого Почвы буроземного Торфяные Элювиально-

генезиса генезиса глеевые почвы глеевые почвы

Рис. 7. Внутрипрофильная миграция содержания подвижных форм микроэлементов в почвах различного генезиса

Глава 6. СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ ЗЕЛЕНОЙ ЗОНЫ Г. ПЕТРОЗАВОДСКА Так как исследованные объекты находятся на территории зеленой зоны г. Петрозаводска, являющегося источником аэротехногенных поллютантов, возможно повышенное содержание в них ТМ или даже загрязнение ими. Все изученные микроэлементы могут оказывать отрицательное влияние на живые организмы, если их концентрация превышает определенные пределы. Некоторые ТМ, например, свинец и кадмий, опасны для здоровья человека даже при низких концентрациях.

При анализе данных содержания ТМ в почвах зеленой зоны г. Петрозаводска было выявлено, что в среднем, содержание ТМ в подстилках и минеральных горизонтах почв не превышает ПДК, это же касается и их подвижных форм. Также, в большинстве случаев, содержание изучаемых металлов не превышает региональные фоновые показатели, установленные Н.Г. Федорец и др. (1999, 2008) для лесных подстилок и минеральных горизонтов почв Карелии (табл. 7).

При характеристике общего содержания металлов в подстилках с использованием шкалы загрязнения ТМ лесных подстилок на территории Карелии, разработанной Н.Г. Федорец и др. (1999), отмечено, что большинство ТМ содержится в очень низких и низких концентрациях. Кобальт и хром в подстилках почв денудационно-тектонического грядового ландшафта и железо в подстилках почв ландшафта озёрных и озёрно-ледниковых равнин содержатся по шкале загрязнения в средних концентрациях. Отмечено высокое содержание железа в подстилках почв ландшафта озёрных и озёрно-ледниковых равнин.

Таблица 7

Тяжелые металлы в почвах зеленой зоны г. Петрозаводска, мг/кг

Показатель Сй РЬ Си гп № Со Сг Ре Мп

Общее содержание 0.45* 0,07** 14,9 7,0 19,4 14,3 26,8 21,6 13,2 11,7 12 4,2 17.0 24.1 5240 6656 273 205

Содержание в подвижной форме 0,11 0,02 0,2 10 0,4 12,8 0,5 £9 0,2 м 0,1 0^7 0,3 24,3 2,9 140 10,2

Фоновое общее содержание в почвах Карелии*** 0.52 23,5 37,9 67,6 27,5 Ы ¡1,6 10,0 1871.7 130

- 15,5 18,5 37,2 7,6 47,3 17505 282

ПДК общего содержания 3 32 55 100 85 - - - 1500

ПДК содержания в подвижной форме 1 6 3 23 4 5 6 - -

Примечание: *- в лесной подстилке почв, * *- в минеральной толще почв, *** - данные Н. Г. Федорец и др. (1999,2008)

Таким образом, при анализе данных содержания ТМ в почвах зеленой зоны г. Петрозаводска было выявлено, что в подавляющем большинстве случаев концентрация ТМ в подстилках и минеральных горизонтах почв

не достигает ПДК и близка к региональным фоновым показателям. Это позволяет предложить полученные данные содержания МЭ в качестве фоновых для изученных типов ландшафтов.

ВЫВОДЫ

1. Определено содержание МЭ в почвообразующих породах трех типов ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии. Концентрация МЭ в них существенно различается, что, в основном, зависит от минералогического и механического состава. Установлено, что общее содержание МЭ в изучаемых породах находится ниже кларка литосферы, то есть наблюдается их рассеяние. Концентрация подвижных форм МЭ невысокая и составляет около 1 % от общего содержания.

2. Установлены уровни накопления МЭ в лесных почвах различного генезиса трех типов ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии. Полученные данные свидетельствуют о том, что концентрации МЭ в них достоверно различаются. Отмечено низкое содержание в почвах изучаемых типов ландшафтов большинства МЭ, относительно литосферных и почвенных кларков выявлено их сильное рассеяние.

3. Для ландшафтов озёрных и озёрно-ледниковых равнин и денудационно-тектонического грядового характерен широкий диапазон колебания содержания МЭ в почвах. Для ландшафта ледникового холмисто-грядового выявлен более узкий диапазон варьирования содержания МЭ в почвах.

4. Выявлена высокая пространственная вариабельность подвижных форм МЭ для почв всех ландшафтов. В целом подвижность большинства изучаемых МЭ (кроме кадмия) низкая и обеспеченность почв подвижными формами МЭ может считаться недостаточной.

5. Полученные данные содержания МЭ (общего содержания и подвижных форм) можно считать фоновыми для почв исследуемых типов ландшафтов.

6. Выявлены особенности процессов аккумуляции и выноса МЭ в почвах изучаемых ландшафтов. Для почв ландшафта озёрных и озёрно-ледниковых равнин характерно в основном накопление МЭ в профиле по сравнению с почвообразующей породой. Для почв денудационно-тектонического грядового типа ландшафта выявлен различный характер процессов накопления и миграции в зависимости от почвообразующей породы. Так, для почв, развитых на элюво-делювии коренных пород, характерно накопление МЭ, а развитых на плаще морены - вынос. Для почв ледникового холмисто-грядового типа ландшафта наблюдается тенденция выноса большинства МЭ.

7. Обнаружено, что миграция МЭ по профилю в почвах исследуемых типов ландшафтов зависит от особенностей генезиса почв и наличия радиальных геохимических барьеров. В почвах изучаемых типов ландшафтов выявлены следующие радиальные геохимические барьеры: органо-сорбционный, сорбционный, восстановительный глеевый. В почвах подзолистого генезиса распределение МЭ по профилю характеризуется биогенным накоплением в лесной постилке и элювиально-иллювиальным типом миграции в минеральной толще. Для почв буроземного типа почвообразования характерно относительно равномерное распределение МЭ по профилю.

8. Выявлено, что распределение МЭ в подвижной форме по почвенному профилю более контрастно, чем дифференциация их общего содержания. Обнаружена аккумуляция подвижных форм МЭ в органогенных горизонтах почв, в минеральных горизонтах их содержание резко снижается, минимум отмечается в почвообразующих породах.

9. При анализе данных содержания ТМ в почвах зеленой зоны г. Петрозаводска было установлено, что их содержание в подстилках и минеральных горизонтах не превышает ПДК и региональных фоновых показателей.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Ахметова Г.В. Особенности почвенного покрова ландшафтов среднетаежной подзоны // Материалы Всероссийской научной конференции «Почвоведение агрохимия в XXI» и IX Всероссийской конференции Докучаевские молодежные чтения «Почвы России. Проблемы и решения». Санкт-Петербург, 2006. С. 236-237.

2. Ахметова Г.В. Особенности почвенного покрова денудационно-тектонических грядовых (сельговых) ландшафтов среднетаежной подзоны // Материалы международной конференции «Современные экологические проблемы Севера». Апатиты, 2006. С. 26-28.

3. Ахметова Г.В. Микроэлементный состав почв ландшафта озерно-ледниковых равнин среднетаежной подзоны Карелии //Тезисы докладов Международной конференции «Лесное почвоведение: итоги, проблемы, перспективы. Сыктывкар, 2007. С. 13-15.

4. Ахметова Г.В, Фоновые уровни содержания микроэлементов в почвах ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии // Материалы II Всесоюзной научно-практической конференции «Экологические системы: фундаментальные и прикладные исследования». Нижний Тагил, 2008. С. 13-16.

5. Ахметова Г.В. Содержание микроэлементов в почвообразующих породах н лесных почвах озёрно-ледниковых равнин среднетаежной

Карелии // Вестник Московского Государственного Университета Леса. Лесной вестник. № 2.2008. С. 16-21.

6. Ахметова Г.В. Оценка загрязнения тяжелыми металлами почв зеленой зоны города Петрозаводска // Материалы докладов 1 Всероссийской молодежной научной конференции «Молодежь и наука на Севере» (в 3-х томах). Том III. XV Всероссийская молодежная научная конференция «Актуальные проблемы биологии и экологии». Сыктывкар, 2008. С. 14-16

7. Ахметова Г.В. Микроэлементы в почвах денудационно-тектонического грядового (сельгового) ландшафта среднетаежной подзоны Карелии // Материалы всероссийской конференции с международным участием «Северные территории России: проблемы и перспективы развития». Архангельск, 2008. С.82-84.

8. Ахметова Г.В. Микроэлементы в лесных почвах холмисто-грядового ландшафта среднетаежной подзоны Карелии // Материалы V Всесоюзного съезда почвоведов. Ростов-на-Дону, 2008. С.339.

9. Ахметова Г.В. Особенности микроэлементного состава почв различных типов ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии // материалы конференции «Актуальные проблемы сохранения биоразнообразия в экстремальных условиях северного климата. Апатиты-Кировск», 2008. С.5-7.

10. Ахметова Г.В. Оценка обеспеченности микроэлементами почв различных ландшафтов среднетаежной подзоны // Материалы Всероссийской научной конференции XIII Молодежные Докучаевские чтения 2009 «Почвы и продовольственная безопасность России». Санкт-Петербург, 2009. С.140-141.

11. Ахметова Г.В. Микроэлементный состав почвообразующих пород трех типов ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии // Ломоносов 2009: XVI Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам; секция «Почвоведение». Тезисы докладов. Москва, 2009. С.4-6.

12. Ахметова Г.В. Особенности содержания микроэлементов в лесных почвах трех типов ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии // Вестник Московского Государственного Университета Леса. Лесной вестник. 2009. (в печати)

13. Ахметова Г.В. Особенности внутрипрофильной миграции микроэлементов и радиальные геохимические барьеры в почвах ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии // Эколош-геохимические и биологические закономерности почвообразования в таежных лесных экосистемах. Петрозаводск: Карельский Научный Центр РАН, 2009. С. 30-44.

Формат 60x84 '/i6. Бумага офсетная. Гарнитура «Times». Уч.-изд. л. 1,1. Усл. печ. л. 1,3. Подписано в печать 14.10.09. Тираж 100 экз. Изд. № 61. Заказ № 825.

Карельский научный центр РАН Редакционно-издательский отдел 185003, Петрозаводск, пр. А. Невского, 50

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ахметова, Гульнара Вялитовна

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Общая характеристика и значение микроэлементов

1.2. Источники микроэлементов в лесных почвах

1.3. Общие закономерности содержания и миграции микроэлементов в почвах 13 и почвообразующих породах

1.4. Микроэлементы — тяжелые металлы

Глава 2. Объекты и методы исследований

2.1. Объекты исследований

2.1.1. Ландшафт озёрных и озёрно-ледниковых равнин среднезаболоченный с 28 преобладанием еловых местообитаний

2.1.2. Ландшафт денудационно-тектонический грядовый среднезаболоченный с 32 преобладанием сосновых местообитаний

2.1.3. Ландшафт ледниковый холмисто-грядовый среднезаболоченный с 37 преобладанием еловых местообитаний

2.2. Методы исследований

Глава 3. Микроэлементный состав почвообразующих пород ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии

Глава 4. Микроэлементный состав почв ландшафтов среднетаежной подзоны

Карелии

4.1. Ландшафт озёрных и озёрно-ледниковых равнин среднезаболоченный с преобладанием еловых местообитаний

4.2. Ландшафт денудационно-тектонический грядовый среднезаболоченный с преобладанием сосновых местообитаний

4.3. Ландшафт ледниковый холмисто-грядовый среднезаболоченный с преобладанием еловых местообитаний

Глава 5. Внутрипрофильная миграция микроэлементов и радиальные геохимические барьеры в почвах ландшафтов среднетаежной подзоны

5.1. Ландшафт озёрных и озёрно-ледниковых равнин среднезаболоченный-с преобладанием еловых местообитаний

5.2. Ландшафт денудационно-тектонический грядовый среднезаболоченный с преобладанием сосновых местообитаний

5.3. Ландшафт ледниковый холмисто-грядовый среднезаболоченный с преобладанием еловых местообитаний

Глава 6. Содержание тяжелых металлов в почвах зеленой зоны г. Петрозаводска

Основные результаты диссертационной работы

Введение Диссертация по биологии, на тему "Микроэлементы в почвах ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии"

Почва является важнейшим источником химических элементов для всех наземных организмов. Микроэлементы содержатся в почве в очень малых количествах, но выполняют важнейшие функции в биохимических процессах. Недостаток или повышенное содержание микроэлемента в почве является причиной дефицита или избытка их в растительном и животном организме, что способствует ослаблению или усилению синтеза биологически активных веществ, в состав которых входят микроэлементы, нарушению процесса промежуточного обмена веществ, возникновению заболеваний.

Необходимость исследований, связанных с выявлением особенностей содержания) и миграции микроэлементов на уровне географических ландшафтов, обусловлена тем, что уровень концентрации микроэлементов достаточно сильно колеблется в зависимости от ландшафтно-экологических условий (Добровольский, 1999). Концентрацию необходимых химических элементов в почве можно считать важнейшим критерием конкретной биохимической ситуации в ландшафте (Исаченко, 2003). Сведения о содержании МЭ в почвах с учетом региональных природных особенностей необходимы для оценки потребности в них растений, а также решения задач охраны почв от загрязнения (Алексеев, 1987, Глазовская, 1999, Ильин, 1991, Золотарева, Скрипниченко, 1983, Янин, 1999а, 19996). Считается, что природа таежных регионов отличается повышенной чувствительностью к загрязнению и трудно восстанавливается, поэтому изучение геохимических особенностей этой территории является очень важной проблемой (Экологическая ситуация в Карелии, 1993).

В настоящее время загрязнение окружающей среды нарастает быстрыми темпами. С одной стороны микроэлементы являются жизненно необходимыми для нормального функционирования живых организмов, а с другой значительное количество микроэлементов относятся к группе тяжелых металлов, которые при повышенных концентрациях становятся опасными загрязняющими веществами. Почва - весьма специфический компонент биосферы, поскольку она способна геохимически аккумулировать компоненты загрязнений, а также выступает в качестве природного буфера, контролирующего перенос химических элементов и соединений в экосистеме (Мотузова, 1999).

Характеристики территориальных и внутрипрофильных закономерностей распределения МЭ, тенденции к накоплению или рассеиванию в естественных условиях являются необходимыми для проведения мониторинга, оценки фоновой геохимической структуры и устойчивости ландшафтов к загрязнению (Басыров. и др., 2000, Ross, 1994, Fujika, 2000). Эти данные служат также основой прогнозирования загрязнения почв тяжелыми металлами. В связи с тем, что разработанная система ПДК и ОДС тяжелых металлов плохо применима к каждому конкретному случаю (Ильин, 1985, Нейтрализация., 2005, Яшин, 2003), важной задачей при изучении загрязнения, почвы тяжелыми металлами является установление их фонового содержания.

Поэлементный, анализ природных компонентов с учетом региональной специфики и хозяйственной направленности служит основой геохимической оценки ландшафта. Эта информация позволяет осуществить поиск наиболее чувствительных природных компонентов в отношении изменения концентрации химических элементов, что необходимо для совершенствования программы биологического мониторинга (Нечаева, 1985).

Цель исследования: выявить уровни содержания и особенности распределения микроэлементов в лесных почвах различных типов географических ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии.

Задачи исследования:

1. Определить уровни содержания МЭ в почвообразующих породах.

2. Установить особенности содержания МЭ в лесных почвах различного генезиса.

3. Определить фоновые уровни общего содержания- и содержания подвижных форм МЭ в почвах.

4. Выявить основные особенности внутрипрофильного распределения МЭ в почвах.

5. Установить уровень загрязнения почв исследуемых ландшафтов ТМ

Научная новизна. В' условиях среднетаежной подзоны Карелии детально изучены особенности-содержания и внутрипрофильного распределения МЭ в лесных почвах различных типов- ландшафтов, контрастных по факторам почвообразования. Установлены фоновые уровни содержания МЭ в почвах ландшафтов среднетаежной' подзоны Карелии. Выявлены особенности аккумуляции и миграции- МЭ, наличие и характер радиальных геохимических барьеров в профилях различных типов почв.

Практическая значимость. Количественные параметры- содержания и распределения- МЭ- в почвах могут являться- основой для проведения мониторинга на ландшафтной основе, использоваться. при> рациональном землепользовании и охране почв от деградации, информационном обеспечении земельного кадастра, оценке и прогнозе экологического состояния земель.

Апробация работы. Материалы, по теме диссертации,были-представлены и доложены< на Всероссийской молодежной конференции «ХЬ Докучаевские Молодежные чтения» (Санкт-Петербург, 2006), Международной конференции «Современные экологические проблемы Севера» (Апатиты, 2006), Международной конференции «Лесное почвоведение: итоги,, проблемы, перспективы», (Сыктывкар, 2007), V съезде Докучаевского- общества почвоведов, (Ростов-на-Дону, 2008), Экологические системы: фундаментальные и прикладные исследования (Нижний Тагил, 2008), Северные территории России: проблемы и перспективы развития (Архангельск, 2008), «Молодежь и наука- на Севере (Сыктывкар; 2008), Актуальные проблемы сохранения биоразнообразия в экстремальных условиях северного-климата (Кировск, 2008), «XIII Докучаевские Молодежные чтения» (Санкт-Петербург, 2009).

Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 1 в рецензируемом журнале.

Структура и объем работы. Диссертация представляет собой рукопись объемом 155 страница, состоящую из введения, семи глав, выводов, библиографического списка, который включает 174 отечественных и зарубежных источника и приложения.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю — д.с.-х.н. Федорец Наталии Глебовне. Особую признательность автор выражает коллективам лабораторий лесного почвоведения и микробиологии, аналитической и лаборатории экологии ландшафтов и охраны лесных экосистем Учреждения Российской Академии Наук Института леса Карельского научного центра РАН.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Ахметова, Гульнара Вялитовна

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ:

1. Определено содержание МЭ в почвообразующих породах трех типов ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии. Концентрация МЭ в них существенно различается, что, в основном, зависит от минералогического и механического состава. Установлено, что общее содержание МЭ в изучаемых породах находится ниже кларка литосферы, то есть наблюдается их рассеяние. Концентрация подвижных форм МЭ невысокая и составляет около 1 % от общего содержания.

2. Установлены уровни накопления МЭ в лесных почвах различного генезиса трех типов ландшафтов среднетаежной подзоны Карелии. Полученные данные свидетельствуют о том, что концентрации МЭ в них достоверно различаются. Отмечено низкое содержание в почвах изучаемых типов ландшафтов большинства МЭ, относительно литосферных и почвенных кларков выявлено их сильное рассеяние.

3. Для ландшафтов озёрных и озёрно-ледниковых равнин и денудационно-тектонического грядового характерен широкий диапазон колебания содержания МЭ в« почвах. Для ландшафта ледникового холмисто-грядового выявлен более узкий диапазон варьирования содержания МЭ в почвах.

4. Выявлена высокая пространственная вариабельность подвижных форм МЭ для почв всех ландшафтов. В целом подвижность большинства изучаемых МЭ (кроме кадмия) низкая и обеспеченность почв подвижными формами МЭ может считаться недостаточной.

5. Полученные данные содержания МЭ (общего содержания и подвижных форм) можно считать фоновыми для почв исследуемых типов ландшафтов.

6. Выявлены особенности процессов аккумуляции и выноса МЭ в почвах изучаемых ландшафтов. Для почв ландшафта озёрных и озёрно-ледниковых равнин, характерно в основном накопление МЭ в профиле по сравнению с почвообразующей породой. Для почв денудационно-тектонического грядового типа ландшафта выявлен различный характер процессов накопления и миграции в зависимости от почвообразующей породы. Так, для почв, развитых на элюво-делювии коренных пород, характерно накопление МЭ, а развитых на плаще морены - вынос. Для почв ледникового холмисто-грядового типа ландшафта наблюдается тенденция выноса большинства МЭ.

7. Обнаружено, что миграция МЭ по профилю в почвах исследуемых типов ландшафтов зависит от особенностей генезиса почв и наличия радиальных геохимических барьеров. В почвах изучаемых типов ландшафтов выявлены следующие радиальные геохимические барьеры: органо-сорбционный, сорбционный, восстановительный-глеевый. В почвах подзолистого генезиса распределение МЭ по профилю характеризуется биогенным накоплением в лесной постилке и элювиально-иллювиальным типом миграции в минеральной толще. Для почв буроземного типа почвообразования характерно относительно равномерное распределение МЭ по профилю.

8. Выявлено, что распределение МЭ в подвижной форме по почвенному профилю более контрастно, чем дифференциация их общего содержания. Обнаружена аккумуляция подвижных форм МЭ • в органогенных горизонтах почв, в минеральных горизонтах их содержание резко снижается, минимум отмечается в почвообразующих породах.

9. При анализе данных содержания ТМ в почвах зеленой зоны г. Петрозаводска было установлено, что их содержание в подстилках и минеральных горизонтах не превышает ПДК и региональных фоновых показателей.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ахметова, Гульнара Вялитовна, Петрозаводск

1. Авцын П. А., Жаворонков А. А., Риш М.А., Строчкова JI.C. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология. М., 1991.496 с.

2. Агроклиматические ресурсы Карельской АССР (Справочник): Л., 1974. 115 с.

3. Агрохимические методы исследования почв. М., 1975. 656 с.

4. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. Л., 1987. 142 с.

5. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия: Учебник. М., 2000. 627с.

6. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почвы. Учебное пособие для вузов по специальности «Агрохимия и почвоведение». М., 1970. 487 с.

7. Басыров Н. Ф., Валеева Э. И., Московченко Д. В. Эколого-геохимические исследования Белоярского района Тюменской области // Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения. Вып. 1. Тюмень: Изд-во ИПОС СО РАН, 2000. С. 3 10.

8. Безносиков В., Лодыгин Е., Кондратенок Б. Фоновое содержание тяжелых металлов в почвах районов республики Коми // Вестник ИБ. 2005. №2, С. 12-16.

9. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических'веществ в окружающей среде. Л., 1985. 528'с.

10. Беус А.А., Грабовская Л.И., Тихонова Н.В. Геохимия окружающей среды. М., 1976. 248 с."

11. БискэТ.С. Четвертичные отложения и геоморфология Карелии. П., 1959. С.106-110.

12. Богатырев Л.Г, Ладонин Д.В., Семенюк О.В. Микроэлементный состав некоторых почв и почвообразующих пород южной тайги Русской равнины// Почвоведение. 2003. № 5. С. 568-576.

13. Вайчис М., Рагуотис А., Армолайтис К., Кубертавичене JI. Валовое содержание тяжелых металлов в лесных почвах Латвии // Почвоведение. 1998. №12. С. 1489-1494.

14. Васильева Л.И., Кадацкий В.Б. Формы тяжелых металлов в почвах урбанизированных и заповедных территорий // Геохимия. 1998. № 4. С. 426429.

15. Веригина.К.В. Роль микроэлементов в жизни растений и их содержание в почвах и породах / Микроэлементы в.некоторых почвах CGCP. М:, 1964. С.5-27.

16. Вернадский В.И. Биосфера; очерки первый и второй (1926). Избр. Соч. -T.V.-M., 1960. С.6-102.

17. Вернадский В.И. Об анализе почв с. геохимической точки зрения // Почвоведение. 1936. № 1. С.6-18.

18. Вернадский'В.И. Химическое строение биосферы земли и ее окружения. М., 1965.374 с.

19. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. М., 1957. 237 с.

20. Виноградов А.П. Основные закономерности распределения микроэлементов между растениями- и средой // Микроэлементы в жизни растений и животных. Изд-во АН СССР, 1952. С.7-20.

21. Виноградов А.П. Среднее содержание элементов в земной коре // Геохимия. 1962. №7. С. 555-557.

22. Водяницкий Ю.Н. Изучение тяжелых металлов в почвах. М., 2005. 110 с.

23. Волков А.Д. и др. Экосистемы ландшафтов запада средней тайги (структура, динамика) / А.Д. Волков, А.Н. Громцев, Г.В. Еруков, В.Н. Караваев,

24. В.А. Коломыцев, Ю.П. Курхинен, Г.Ц. Лак, А.Ф. Пыжин, С.В. Сазонов, A.M. Шелехов. Петрозаводск: Карелия, 1990. 284 с.

25. Гедройц К.К. Учение о поглотительной способности почв // Избранные труды. М., 1955. с. 560.

26. Геология Карелии. Л., 1987. 231 с.

27. Глазовская М. А. Геохимические основы типологии и методики исследований. М., 1964. 230 с.

28. Глазовская М.А. Прикладное и общее (базовое) ландшафтно-геохимическое районирование // Ландшафтно-геохимическое районирование и охрана среды. М., 1983. С.11-18.

29. Глазовская М.А. Проблемы и методы оценки эколого-геохимической устойчивости почв и почвенного покрова к техногенным воздействиям // Почвоведение. 1999. № 1. С. 114-124.

30. Глазовская М.А. Теория геохимии ландшафтов в приложении к изучению техногенных потоков рассеяния и анализу особенности природных систем к самоочищению.// Техногенные потоки вещества в ландшафтах и состояние экосистем. М.,1981. С.7-41.

31. ГН 2.1.7.2041-06. Предельно допустимые концентрации (ПДК), химических веществ в почве.

32. ГН 2.1.7.2042-06. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве.

33. ГОСТ 17.4.1.02-83. Охрана почвы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения.

34. Добровольский В.В. Основы биогеохимии. М., 2003, 397с.

35. Добровольский В.В. Биосферные циклы тяжелых металлов и регуляторная роль почвы // Почвоведение. 1997. № 4- С.431-441.

36. Добровольский В.В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние. М., 1983.272 с.

37. ДобровольскийГ.В. Тяжелые металлы: загрязнение окружающей среды и глобальная геохимия//Тяжелые металлы в> окружающей среде: М., 1980. С.3-12.

38. Зырин Ы.Г., Каплунова Е.В., Сердюкова А.В. Нормирование содержания тяжелых металлов в- системе почва—растение // Химия в сельском хозяйстве. 1985. №6. С. 45-48.

39. Зырин Н:Г., Обухов А.И. Принципы и; методы- нормирования (стандартизации) содержания тяжелых металлов, в почве и в системе почва-растение // Бюлл. Почвенного ин-та:им. В.В! Докучаева. М., 1983. Вып. 35. С. 711.

40. Иванова Е.Н. Классификация почв СССР. М., 1976. 227 с.

41. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М., 1984. 560 с.

42. Ильин В.Б. Биогеохимия и агрохимия микроэлементов (марганец, медь, молибден, бор) в южной части Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1973. 391 с.

43. Ильин В.Б. К вопросу о разработке ПДК тяжелых металлов // Агрохимия. 1985. № 10. С. 94-101.

44. Ильин В.Б. О нормировании содержания тяжелых металлов в растениях // Химия в с.-х. 1987. №8. С. 63-65.

45. Ильин В.Б. Оценка буферности почв по отношению к тяжелым металлам // Агрохимия. 1995 №10. С. 109-113.

46. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение. — Новосибирск, 1991. 151 с.

47. Ильин В.Б. Фоновое содержание тяжелых металлов в почвах важный компонент экологического мониторинга // Докл. II междунар. науч.-практ. конф. «Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде». Т.1. Семипалатинск, 2002. С. 141-147.

48. Ильин В.Б., Степанова М.Д. Относительные показатели загрязнения в системе почва-растение // Почвоведение. 1979. № 11. С. 61-67.

49. Ильин В.Б., Сысо А.И. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области. Новосибирск, 2001. 229 с.

50. Инструктивное письмо «О выполнении, работ по определению загрязнения почв» №2 02-10/51-2333 от 10.12.1990 г. М., 1990. 11 с.

51. Исаченко А.Г. Введение в экологическую географию. Учеб. пособие. . СПб., 2003. 192 с.

52. Кабата-Пендиас А., Кабата-Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир, 1989. 439 с.

53. Кадацкий В. Б., Васильева Л.И., Тановицкая Н.И., Головатый С.Е. Распределение форм тяжелых металлов в естественных ландшафтах Беларуси // Экология. 2001. № 1. С. 33-37

54. Кадмий: Экологические аспекты. Женева: ВОЗ, 1994. 160 с.

55. Казимиров Н.И., Волков А.Д., Зябченко С.С., Иванчиков А.А., Морозова P.M. Обмен веществ и энергии в сосновых лесах Европейского Севера. Л., 1977. 304 с.

56. Кашин В.К. Никель в основных компонентах ландшафтов Забайкалья // Геохимия. 1998. №3. С. 313-323.

57. Кашин В.К. Свинец в абиотических компонентах и растениях ландшафтов Забайкалья // Геохимия. 2002. №7. С. 794-800.

58. Кашин В.К. Цинк в основных компонентах ландшафтов бассейна оз. Байкал // Геохимия. 1999. №1. С. 57-68.

59. Кашин В.К. Цинк в основных компонентах ландшафтов бассейна оз. Байкал // Геохимия. 1999. №1. С. 57-68.

60. Кашин В.К., Иванов Г.М. Никель в почвах Забайкалья // Почвоведение. 1995. № 10. С. 1291-1298.

61. Кашин В.К., Иванов Г.М. Свинец в почвах Западного Забайкалья // Почвоведение. 1998. №12. С. 1502-1508.

62. Кашин В:К., Иванов Г.М. Хром в почвах Западного Забайкалья // Почвоведение. 2002. №3. С. 311-318.70: Кищенко Т.И., Козлов И.Ф. Леса Карельской АССР// Леса СССР. М., 1966. С. 157-196

63. Классификация и диагностика почв России. Смоленск, 2004. 342 с.

64. Классификация и диагностика почв СССР. М., 1977. 223 с.

65. Ковальский В.В. Геохимическая-экология. М., 1974. 299 с.

66. Ковальский В.В., Андрианова Г.А. Микроэлементы в почвах СССР. М., 1970. 179 с.

67. Ковда В.А. Основы учения о почвах. Кн. 1. М., 1973. 447 с.

68. Ковда В.А., Розанов Б.Г. Почвоведение в 2-х частях. М.,1988. 399 с.

69. Ковда В.А., Якушевская И. В., Тюрюканов А. Н. Микроэлементы в почвах Советского Союза. Изд. МГУ, 1959. 67 с.

70. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. СПб, 1998. 896 с.

71. Краснокутская О.Н., Кузьмич М.А., Выродова Л.П. Хром в объектах окружающей среды // Агрохимия. №2. 1990. С.128-140.

72. Кратц Л.О. Геология карелид Карелии. М.-Л., 1963, 210 с.

73. Кузнецов М.Ф. Марганец в почвах Удмуртской АССР // Почвоведение. 1985.N8. С.45-53.

74. Кузьмин В.А. Геохимические барьеры в почвах Прибайкалья // Почвоведение. 2000. №10. С. 1197-1202

75. Ладонин Д.В. Конкурентные взаимоотношения ионов при загрязнении почвы тяжелыми метеллами // Почвоведение. 2000. №10. С. 1285-1293.

76. Ладонин Д.В. Соединения тяжелых металлов в почвах — проблемы и методы изучения // Почвоведение. 2002. № 6. С.683-692.

77. Лак Г.Ц., Елина Г.А. Происхождение и развитие болот Шуйской равнины (южная Карелия) в голоцене // Исследование торфяных месторождений. Калининград, 1979. С. 18-24

78. Лак Г.Ц., Лукашов А.Д. Новейший этап развития рельефа юго-восточной окраины Балтийского щита // Четвертичная геология и геоморфология восточной части Балтийского щита. Л., 1972. С. 5-15.

79. Лапенко Л.А., Виленский М.Г. Метод атомно-абсорбционной спектрофотометрии в фоновом мониторинге тяжелых металлов./ Мониторинг фонового загрязнения природной среды./Под ред. Ю.А. Израэля, Ф.Я. Ровинского. Вып.З. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. С.216-223.

80. Марченко А.И. Почвы Карелии. М.-Л, 1962. 297 с.

81. Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель. М., 1995. 50 с.

82. Методические указания МУ 2.1.7.730-99 «Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест» (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 7 февраля 1999 г.).

83. Методические указания по агрохимическому обследованию и картографированию почв на содержание микроэлементов. Составитель Важенин И.Г. М., 1976.80 с.

84. Микроэлементы в почвах Советского Союза. Вып.1. Микроэлементы в почвах европейской части СССР/ под ред. В.А. Ковды, Н.Г. Зырина. М., 1973. 282 с.

85. Микроэлементы в почвах СССР / Под ред. В.А. Ковды, Н.Г. Зырина. М., 1981.252 с.

86. Микроэлементы в почвах СССР, подвижные формы микроэлементов в почвах Европейской части СССР (под ред. Н.Г. Зырина, Г.Д. Белицыной). М.:МГУ, 1981.250 с.

87. Морозова P.M. Лесные почвы Карелии. Л., 1991. 184 с.

88. Морозова P.M. Почвенные ресурсы Карелии, их рациональное использование и охрана // Почвенный фонд Карелии. Петрозаводск, 1992. 140 с.

89. Морозова P.M., Володин A.M., Федорченко М.В., Володина Г.Ф., Нестеренко'Н.М. Почвы Карелии. Петрозаводск, 1981. 192 с.

90. Мотузова Г.В. Соединения микроэлементов в почвах: системная организация, экологическое значение; мониторинг. М., 1999. 168 с.

91. Нечаева Е.Г. Ландшафтно-геохимический анализ динамики таежных геосисием. Иркутск, 1985. 184с.

92. Обзор загрязнения окружающей природной среды в Российской Федерации за 1997 год, М. Минприроды: «Зеленый мир», №20, Специальный выпуск, 1998.

93. Орлов Д.С., Малинина М.С., Мотузова Г.В. и др. Химическое загрязнение почв и их охрана. М., 1991. 303 с.

94. Орлов Л.П. Химия почв. М., 1992. 400 с.

95. Орлов Л.П., Садовникова Л.К., Суханова Н.И. Химия почв. М., 2005. 558 с.

96. Оценка и регулирование качества окружающей природной среды: Учебное пособие для инженера-эколога. М., 1996. 350 с.

97. Пейве Я.В. Биохимия почв. М., 1961. 424 с.

98. Пейве Я.В., Ринькис Т.Я. Полевая лаборатория для определения доступных растениям микроэлементов (Си, Zn, Mn, Mo, В). Микроэлементы в растениеводстве // Труды лаборатории биохимии почв и микроэлементов. Вып. II. Рига, 1957. С. 12-19.

99. Перевозчикова Е. М., Крохина А. М. Содержание микроэлементов в лесных и освоенных суглинистых почвах Карелии // Современные почвенные процессы и плодородие почв Карелии. Петрозаводск, 1979 С. 149-168.

100. Перельман А.И. Геохимия ландшафтов. М., 1975342с.

101. Перельман А.И. Геохимия эпигенетических процессов. М., 1968. 332 с.

102. Перельман А.И. Геохимия. М., 1979. 423 с.

103. Перельман А.И. Геохимия. М., 1989 527с.

104. Пляскина О.В., Ладонин Д.В. Соединения тяжелых металлов в гранулометрических фракциях некоторых типов почв // Вестн. МГУ. Сер. Почвоведение. 2005. №4. С.36-43.

105. Побединцева И.Г., Дианова Т.М. Микроэлементы в почвах и растениях ландшафтов широколиственных лесов // Почвоведение. 1988. №10. С. 37-47.

106. Полынов Б.Б. Учение о ландшафтах // Вопр. географии. 1953. Сб. 33. С. 30—44.

107. Полынов Б.Б. Избранные труды / под ред. И.В. Тюрина, А.А. Саукова, со вступ. ст. А.И. Перельмана. М., 1956. 751 с.

108. Попова Н.В. Методы использования данных по скорости освобождения химических элементов из подстилки для диагностики устойчивости экосистем// Экологические системы и приборы. 2007. №4.С. 16-20.

109. Протасова Н.А. Редкие и рассеянные микроэлементы (Mn, Cr, V, Ni, Си, Zn, Со, Mo, Be, Ti, Zr, Ga, Sr, Ba, I, В) в почвообразующих породах центрального Черноземья // Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2003. №2. С. 164-171.

110. Протасова Н.А., Беляев А.Б. Макро- и микроэлементы в почвах центрально-черноземной зоны и почвенно-геохимическое районирование ее территории // Почвоведение. 2000. №2. С. 204-211

111. Протасова Н.А., Щербаков А.П. Особенности формирования микроэлементного состава зональных почв Центрального Черноземья// Почвоведение. 2004. №1. С. 50-59

112. Раменская M.JI. Луговая растительность Карелии. Петрозаводск, 1958. 400 с.

113. Реймерс Н.Ф. Азбука природы. Микроэнциклопедия биосферы. М., 1980. 208 с.

114. Реймерс Н.Ф. Природопользование. Словарь-справочник. М., 1990. 640 с.

115. Сает Ю.В. Антропогенные геохимические аномалии свинца // Свинец в окружающей среде. М., 1987. С.130 -149.

116. Сает Ю.В., Ревич Б.А., Янин Е.П. и др. Геохимия окружающей среды. М., 1990. 334 с.

117. Сает Ю.Е., Ревич Б.А. Эколого-геохимические подходы к разработке критериев нормативной оценки состояния городской среды // Изв. АН СССР. Серия географ. 1988. № 4. С. 37-46.

118. Самонова О.А., Кулешова Н.А., Асеева Е.Н., Кудерина Т.М. Формы соединений тяжелых металлов в почвах Среднего Поволжья. Казань, 1988. 128 с.

119. Свинец в окружающей среде / Под ред. В.В. Добровольского. М., 1987. 181 с.

120. Сеничкина М.Г., Абашеева Н.Е. Микроэлементы в почвах Сибири. Новосибирск, 1986. 176 с.

121. Снакин В.В. Свинец в биосфере // Вестник РАН. 1998. Т.68. № 3. С.214-224.

122. Снакин В.В., Кузнецов А.В., Платонов И.Г. и др. Свинец в почвах и растениях России // Обз. Инф. Пробл. окруж. среды и прир. ресурсов // ВИНИТИ. 1998. № 11. С. 73-90.

123. Соколов О.А., Черников В.А. Экологическая безопасность и устойчивое развитие. Кн.1. Атлас распределения тяжелых металлов в объектах окружающей среды. Пущино, 1999. 164 с.

124. Сутурин А.Н. Геохимические черты антропогенных процессов / Геохимия техногенных процессов. М., 1990. С. 60-74.

125. Тойкка A.M. О закономерностях содержания микроэлементов в горных и почвообразующих породах, почвах и водах Карелии // Почвы Карелии и пути повышения их плодородия. Петрозаводск, 1971. С. 165-170.

126. Тойкка М.А., Перевозчикова Е.М., Левкина Т.И., и др. Заварзин В.М., Михкиев А.И., Изергина М.М. Микроэлементы в Карелии / М.А. Тойкка, Е.М.Перевозчикова, Т.И. Левкина, В.М. Заварзин, А.И. Михкиев, М.М. Изергина. Л., 1973. 284с.

127. Трифонова Л.Ф. Содержание Си, Со, Мл в некоторых почвах Новогородской области и их илистой фракции. Дерново-подзолистые почвы. М., 1967. 165 с.

128. Троицкий Е.П. Основные проблемы учения о микроэлементах в системе почва-растение // Вестн. МГУ. 1969. № 5. С. 48-56.

129. Федорец Н.Г., Дьяконов В.В., Литинский П.Ю., Шильцова Г.В. Загрязнение лесной территории Карелии тяжелыми металлами и серой. Петрозаводск, 1998. 47 с.

130. Федорец Н.Г., Морозова P.M., Бахмет О.Н., Ткаченко Ю.Н. Почвы и почвенный покров Заонежья // Экологические проблемы освоения месторождения Средняя Падма. Петрозаводск, 2005. С.20-35.

131. Ферсман А.И. Избранные труды. Т.5. Геохимия (Т.4.). Геохимия (часть специальная). М.,1959. 858 с.

132. Фокин А.Д. Исследование процессов трансформации, взаимодействия и переноса органических веществ, железа и фосфора в дерново-подзолистой почве. Автореф. Дис.д-ра с.-х.наук. М., 1975. 35 с.

133. Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах / Под ред. Н.Г. Зырина и Л.К. Садовниковой. М., 1985. 204 с.

134. Цинк и кадмий в окружающей среде / Алексеенко В.А., Алещукин Л.В., Беспалько Л.Е. и др. М., 1992. 199 с.

135. Черных Н.А., Милащенко Н.З., Ладонин В.Ф. Экотоксикологические аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами. Пущино, 2001. 148 с.

136. Ширяева Т. А. Микроэлементы в почвах сосновых лесов // Генезис и свойства песчаных почв Карелии. Л., 1982. 144. С. 115-123

137. Школьник М.Я. Микроэлементы в жизни растений. Л., 1974. 324 с.

138. Экологическая ситуация в Карелии. / Отв. ред. С.С. Зябченко. Петрозаводск, 1993. 208 с.

139. Ягодин Б.А. Виноградова С.Б. Говорина В.В. Кадмий в системе почва-удобрения-растения-животные организмы и человек // Агрохимия. №5. 1989. С. 118-130.

140. Ягодин Б.А., Говорин В.В., Виноградова С.В. Никель в системе почва-удобрения-животные и человек // Агрохимия. 1991. № 1. С. 128-138.

141. Якушевская И.В. Микроэлементы в природных ландшафтах. М., 1973. 136 с.

142. Янин Е.П. Введение в экологическую геохимию. М., 1999. 68с.

143. Янин Е.П. Принципы и методические основы эколого-геохимических исследований // Отечественная геология. 1999. № 1. С. 54-58.

144. Яшин И.М., Раскатов В.А., Шишов Л.Л. Водная миграция химических элементов в почвенном покрове. М., 2003. 316 с.

145. Adriano D.G. Trace elements in the terrestrial environment. Springer. Verlag, New York, Berlin, Heidelberg, Tokyo, 1986. 533 p.

146. Aitang Hu., Hani H. Dissolving heavy metals from soils with acids in order to approximate total element content// Z. Pflanzenernaehr. Bodenk. 1983, №146, P. 481-493

147. Bowen HJ.M. Environmental Chemistry of the Elements. London, 1979. 317 P

148. Derome J., Lindroos A.-J. Copper and nickel mobility in podzolic forest soils subjected to heavy metal and sulfur deposition in western Finland // Chemosphere, 1998. Vol.36, No. 4-5, P.l 131-1136.

149. Fujikawa Y., Fukui M., Kudo A. Vertical distribution of trace metals in natural soil horizons from Japan. Part 1. Effect of soil types // Water, Air, and Soil Pollution 2000. №124 P. 1-21

150. Gregorauskiene V., Kadunas V. Vertical distribution of trace and major elements within soil profile in Lithuania // Geological Quarterly, 2006. № 50 (2). P. 229-237

151. ISO. Soil quality vocabulary, part 1 terms and definitions relating to the protection and pollution of the soil. International Standards Organisation ISO. 1996. 11074(1)22 p.

152. Kabata-Pendias A. Agricultural problems related to excessive trace metal contents in soil / Heavy metals (Problems and solutions). Springer Verland, Berlin, Heidelberg, new York, London, Tokyo, 1995. P. 3-18.

153. Lacatusu R. Appraising levels of soil contamination and pollution with heavy metals // European Soil Bureau Research Report № 4. 2000. P. 393-402.

154. Nriagu J.O. A silent epidemic of environmental metal poisoning // Environ. Pollution. 1988. № 50. P.139-161.

155. Nriagy J. O. A global assessment of natural Sources of atmospheric trace metals // Nature. 1989. Vol. 338. № 6210. P 47-49.

156. Rawling B.G., Lister T.R., Mackenzie A.C. Trace metal pollution of soils in northern England // Envirinmental geology. 2002. №. 42. P.612-620.

157. Ross, S. M.:, Retention, Transformation and Mobility of Toxic Metals in Soils / Toxic Metals in Soil-Plant Systems, John Wiley & Sons, Chichester, U.K., 1999. P. 63-152.

158. Sastrea J., Vidala M., Raureta U, G., Saurasb T. A soil sampling strategy for mapping trace element concentrations • in a test area // The Science of the Total Environment. 2001. № 264. P. 141-152.

159. Senesi G. S., Baldassarre G., Senesi N., RadinaB. Trace element inputs into soils by anthropogenic activities and implications for human health'// Chemosphere. 1999. Vol. 39. No. 2. P. 343-377.

160. Sims J.T., Cunningham S.D., Summer M.E. Assesing soil quality for environmental purposes: roles and challenges for soil scientists. J. Environmental Quality. 1997. №. 26. P. 20-25.

161. Sladge A., Skousen J., Bhumbla D., Sencindiver J., McDonald L. Trace element concentration of three soils in central Appalachia // Soil survey horizons. 2004. Vol. 45. №3. P.73-85

162. Sturgeon R.E. Current practice and recent development in analytical methodology for trace element analysis of soil, plants, and water // Communic. in Soil Sc. Plant Analysis. 2000. Vol.31. № 11/14. P. 1479-1512.

163. Tobias F. J., Bech J., Sanchez Algarra P., Statistical approach to discriminateсbackground and anthropogenic input of trace elements in soils of Catalonia, Spain // Water, Air, and Soil Pollution. 1997. №.100. P. 63-78.

164. Warwick P., Hall F, Pashley V., Van der Lee J., Maes A. Zink and cadmium mobility in sand: effects of pH, speciation, cation exhange capacity (CEC), humic acid and metalions // Chemosphere. 1998. Vol.36. №.10. P2283-2290.

165. Warwick P., Hall F, Pashley V., Van der Lee J., Maes A. Zink and cadmium mobility in podzol soils // Chemosphere. 1999. Vol.38. №.10. P. 2357-2368.

166. Zalidis G., Barbayiarinis N., Matsi T. Forms and distribution of heavy metals in soils of the Axios Delta of Northen Greece, Commun. Soil Sci Plant Anal. 1999. №.30 (5&6). P. 817-827.