Стронций в компонентах ландшафтов юга Обь-Иртышского междуречья

Худяев, Сергей Анатольевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Стронций в компонентах ландшафтов юга Обь-Иртышского междуречья
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Стронций в компонентах ландшафтов юга Обь-Иртышского междуречья"

На правах рукописи .1/

Худяев Сергей Анатольевич

СТРОНЦИЙ В КОМПОНЕНТАХ ЛАНДШАФТОВ ЮГА ОБЬ-ИРТЫШСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ

Специальность 03.00.27 - почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 0 иоя 2008

Новосибирск - 2008

003452455

Работа выполнена в лаборатории биогеохимии почв Института почвоведения и агрохимии Сибирского отделения Российской академии паук

Научный руководитель: доктор биологических наук

Сысо Александр Иванович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Семендяева Нина Вячеславовна

кандидат биологических наук Сеньков Александр Алексеевич

Ведущая организация: Томский государственный университет

Защита состоится « 9_» декабря 2008 г. в 10 ч. на заседании диссертационного совета Д 003.013.01 при Институте почвоведеши и агрохимии СО РАН по адресу: 630099, Новосибирск, ул. Советская, 18, ИПА СО РАН, тел./факс (383) 222-76-52.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института почвоведения и агрохимии СО РАН. Автореферат размещен на официальном сайте IfflA СО РАН - http://soilsib.nsc.ru

Отзывы на диссертацию и автореферат просим направлять по вышеуказанному адресу.

Автореферат разослан v.<3o » года

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических паук

Актуальность работы. Стронций (Sr) - химический элемент, способный оказывать негативное влияние на растительные и животные организмы. Токсичность Sr для животных и человека проявляется при его содержании в почвах выше экологических пороговых значений (600-1000 мг/кг) на фоне недостатка Са (отношение Ca/Sr<100) [Ковальский, 1974], что характерно для районов распространения стронцийсодержащих горных пород и засоленных территорий. Содержание Sr и его соотношения с Са, Rb и Ва в почвообразующих породах, почвах и водах служат индикаторами гидротермических и геохимических условий их формирования в прошлом и в настоящее время [Виноградов, 1957; Добровольский, 1983; Сысо, 2007].

Территория юга Обь-Иртышского междуречья имеет сложное геоморфологическое и геологическое строение. Геоморфологические структуры междуречья представлены как повышенными плато разной степени дренированно-сти, так и пониженными бессточными аккумулятивными равнинами со сложным гривно-ложбинным рельефом, а почвообразующими породами служат отложения различного возраста, генезиса и гранулометрического состава. Своеобразие природной обстановки юга Обь-Иртышского междуречья, очевидно, отражается на концентрации Sr в ландшафтах. Несмотря на ряд выявленных особенностей содержания и распределения Sr в ландшафтах региона [Добро-творская, 1996], остаются и не изученные вопросы. Не исследована связь между количеством Sr в почвообразующих породах и их приуроченностью к различным геоморфологическим струюурам. Не выявлены в полной мере закономерности изменения содержания Sr в ряду зональных почв, в частности, не охвачены почвы южно-таежной зоны. Заслуживает более пристального внимания вопрос о влиянии содержания карбонатов на концентрацию Sr в почвах. Слабо изучено количество и закономерности географического распределения мобильных форм Sr (водорастворимая, лепсоподвижная, кислоторастворимая) в почвенном покрове юга Обь-Иртышского междуречья Sr. Кроме того, в исследуемом регионе встречаются ландшафты с высоким содержанием Sr и узким отношением Ca/Sr в почвах и водах [Березин и др., 1991; Добротворская, Семендяева, 2001; Ильин, Сысо, 2001], где вероятно наличие неблагополучных биогеохимических обстановок для живых организмов. Необходимость выявления территорий с наибольшей степенью распространения таких ландшафтов очевидна.

Таким образом, актуальность исследования Sr в компонентах ландшафтов юга Обь-Иртышского междуречья обусловлена недостаточной изученностью закономерностей пространственного распределения его валового содержания и подвижных форм в почвообразующих породах и почвах, а также необходимостью определения районов, где возможно избыточное поступление Sr в пищевую цепь.

Цель работы: изучение содержания и закономерностей распределения Sr в почвообразующих породах, почвах, растениях и водах на юге Обь-Иртышского междуречья.

В задачи исследований входило определение и экологическая оценка:

- содержания валового Бг и его подвижных форм в почвообразующих породах и почвах;

- количества Бг в луговой растительности и его зависимости от содержания доступной формы элемента в почвах;

- концентрации Бг в подземных, грунтовых и поверхностных водах и ее связи с химическим составом вод и водовмещающих пород;

- величины отношения Са/Бг в почвах, природных водах и растениях;

- определение влияния свойств почвообразующих пород и почв на содержание и распределение в них Бг.

Научная новизна работы. Выявлены основные закономерности географического распределения стронция в почвообразующих породах и почвах от подзоны южной тайги до степной зоны юга Обь-Иртышского междуречья. Установлено, что наименьшее валовое содержание Бг характерно для глинистых отложений юга Васюганского плато и песчано-супесчаных пород Кулундин-ской равнины, а наибольшее — для пород Предалтайской равнины, обогащенных первичными стронцийсодержащими минералами, и засоленных глинистых отложений Северной Кулунды. Определено, что в зональных почвах минимальное количество элемента характерно для дерново-подзолистых, серых лесных и каштановых почв, а максимальное для черноземов; в интразональных почвах содержание Бг увеличивается от лугово-черноземных к луговым карбонатным почвам в соответствии с их положением в ландшафте. Проведенные исследования существенно расширили представления о содержании Бг и величине отношения Са/Бг в компонентах ландшафтов юга Обь-Иртышского междуречья. Они позволили определить территории с благоприятной экологической обстановкой (Приобское и Васюганское плато) и районы, где вероятно наличие неблагоприятных биогеохимических ситуаций (засоленные ландшафты Барабинской низменности и северной части Кулундинской равнины) для животных и человека.

Практическая значимость работы. Результаты исследований позволяют более полно охарактеризовать почвенно-геохимические и биогеохимические особенности юга Обь-Иртышского междуречья по содержанию Бг и отношению Са/Бг в почвообразующих породах, почвах, водах и растениях, а также могут быть использованы в региональном экологическом мониторинге.

Защищаемые положения.

1. Содержание Бг в почвообразующих породах юга Обь-Иртышского междуречья возрастает с увеличением количества физической глины, карбонатов и стронцийсодержащих первичных минералов, а в почвах также с усилением аридности климата.

2. Экологическая обстановка в исследованных ландшафтах юга Обь-Иртышского междуречья по содержанию Бг и отношению Са/Бг в целом благоприятная. Наличие неблагоприятных экологических ситуаций для животных и человека вероятно на засоленных территориях Барабинской низменности и Кулундинской равнины, где встречаются почвы, растения и воды с высоким содержанием Бг и узкими отношениями Са/Бг.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на IV Съезде Докучаевского общества почвоведов России (Новосибирск, 2004), Международной научно-практической конференции «Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде» (Семипалатинск, 2004), Всероссийской научной конференции «Современные проблемы почвоведения и оценки земель Сибири» (Томск, 2005), Международной научной конференции «Современные проблемы загрязнения почв» (Москва, 2007), Международном совещании «Геохимия биосферы» (Новороссийск, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 2 статьи в рецензируемых журналах, входящих в Перечень ВАК.

Личный вклад автора. Автор лично проводил экспедиционное обследование территории, закладывал и описывал почвенные разрезы, отбирал образцы и выполнял их лабораторный анализ. Им проведена обработка и обобщение полученных экспериментальных данных, публикация результатов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 9 глав, выводов и списка литературы. Общий объем диссертации - 130 страниц, в том числе 28 таблиц и 17 рисунков. Список литературы включает 186 наименований.

Глава 1. Краткая история вопроса

На основании литературных источников описаны основные направления в изучении Sr. Первое - биогеохимическое (экологическое) - связано с негативным воздействием Sr на живые организмы [Хоботьев, 1960; Ковальский, 1974; Виноградов, 1993; Серегин, Кожевникова, 2008; и др.]. Работы этого направления посвящены изучению: содержания Sr в почвах различных природных зон, влиянию свойств почвообразующих пород и почв на концентрацию Sr и на его миграцию в ландшафте [Добровольский, 1961; Бурков, 1962; Ковальский, 1970; Тюрюканова, 1976; Протасова, 2003; Сысо, 2007; и др.], проблеме перехода Sr из почв в растения в естественных условиях, при применении удобрений и мелиорантов, техногенном загрязнении почв [Алексахин, 1963; Юдинцева и др., 1968; Березин и др., 1995; Добротворская и др., 1997; Ермо-хин, 2000; Карпова, 2006; и др.]. Второе направление обусловлено ролью Sr как индикатора процессов, происходящих в ландшафте: осадконакопление, выветривание, перемещение вещества и др; индикация проводится на основании анализа значений отношений Ba/Sr, Rb/Sr, Ca/Sr, Sr/86Sr [Сысо, 2003; Елизарова и др., 2005; Steart, Capo, 1998; и др.].

Глава 2. Объекты и методы исследований

Объектами исследований служили: почвообразующие породы, основные типы почв, природные воды, растительность сенокосов и пастбищ на крупных геоморфологических структурах юга Западной Сибири: Васюганского (Васю-ганье) и Приобского (Приобье) плато, Барабинской низменности (Бараба), Ку-лундинской (Кулунда) и Предалтайской равнин.

В почвообразующих породах и почвах изучалось валовое содержание Sr, концентрация его кислоторастворимой, подвижной и водорастворимой формы. Валовое количество Sr определялось атомно-эмиссионным спектрографи-

ческим методом с дуговым аргоновым двухструйным плазмотроном. Извлечение из почв кислоторастворимой формы Sr производилось раствором 1 н НС1 (соотношение почва - раствор 1:10), подвижной - ацетатно-аммонийным буфером с рН=4,8 (соотношение почва - раствор 1:10), водорастворимой - дистиллированной водой (соотношение почва — вода 1:5). Поведение Sr в системе почва - растение изучалось методом сопряженного отбора и анализа растительных (надземная часть, фаза цветения) и почвенных (глубина отбора 0-20 см) образцов на сенокосах и пастбищах. Для оценки содержания Sr в поверхностных, грунтовых и подземных водах были проанализированы пробы вод из озер, колодцев и скважин. В экстрактах из почв, в водах и растворе золы растений концентрация Sr измерялась атомно-абсорбционным методом. Гранулометрический состав пород и почв, содержание карбонатов, реакция среды (рН) определялись стандартными методами [Агрохимические методы..., . 1975]. Обработка аналитических данных осуществлялась статистическими методами [Лакин, 1973] в программном пакете Excel.

Глава 3. Химические свойства стронция

По литературным данным показано сходство свойств Sr и Са [Некрасов, 1973; Аналитическая химия..., 1978; и др.], обусловливающее их совместную миграцию в ландшафтах. Описаны основные химические соединения Sr, важные с точки зрения его поведения в природных объектах. Установлено, что миграция и вынос Sr за пределы ландшафта осуществляется в форме лепсорас-творимых гидрокарбонатов, хлоридов, бромидов и йодидов, а его аккумуляция в почвообразующих породах и почвах происходит в форме труднорастворимых карбонатов и сульфатов [Перельман, 1972; и др.].

Глава 4. Характеристика природных условий изученной территории

На территории Обь-Иртышского междуречья с севера на юг - умеренно прохладный, влажный климат южной тайги меняется на теплый, засушливый сухо-степной [Почвенно-климатический атлас, 1978; Природные ресурсы, 1986]. Соответственно этому ослабевают процессы болотообразования и усиливаются процессы галогенеза. Барабинская низменность и Кулундинская равнина представляют собой бессточные котловины, для которых характерна аккумуляция материала, поступающего с окружающих их повышенных геоморфологических структур, и испарительное концентрирование химических элементов. Юго-запад Барабы и северная часть Кулунды характеризуются гривным рельефом, что обусловливает постоянное перемещение химических элементов с повышений в понижения [Базилевич, 1965]. Почвообразующие породы Барабы и юга Васюганья представлены тяжелосуглинистыми и глинистыми озерно-аллювиальными и озерными отложениями. В Кулунде распространены супесчаные и песчаные породы аллювиального и озерно-аллювиального генезиса. На территории Приобья и Предалтайской равнины преобладают лессовидные суглинки различного гранулометрического состава [Почвы Алтайского края, 1959; Панфилов, 1973; Угланов, 1981; Гаджиев, 1982; и др.]. Содержание химических элементов в почвообразующих породах юга Западной Сибири унаследовано от пород ее горного окаймления. Наибо-

лее тесная связь между минеральным и элементным химическим составом горных и почвообразующих пород характерна для Приобского плато и Пре-далтайской равнины, где в составе материнских отложений содержится значи-. тельное количество плагиоклазов и калиевых полевых шпатов, обогащенных Бг [Сысо, 2007]. Почвенный покров юга Обь-Иртышского междуречья формируют зональные почвы, расположенные на хорошо дренируемых возвышенных поверхностях и гривах: дерново-подзолистые, серые лесные, черноземы (оподзоленные, выщелоченные, обыкновенные, южные) и каштановые. Интра-зональные почвы, формирующиеся на слабо дренируемых участках и в меж-гривных понижениях с неглубоким уровнем залегания грунтовых вод, представлены болотными почвами, солонцами, солончаками и луговыми [Почвы Омской области, 1960; Почвы Новосибирской области, 1966; Курачев, Рябова, 1981; Хмелев, 1989; и др.].

Глава 5. Стронций в почвообразующих породах юга Обь-Иртышского

междуречья

В изученных почвообразующих породах валовое содержание Бг варьирует в пределах 87-1406 мг/кг и изменяется в зависимости от приуроченности пород к разным геоморфологическим структурам и формам рельефа (рис. 1).

800 700 -600 -£ 5002 400 -« 300 -200 -100 -0 -

1 2 3 4 5

Геоморфологическая структура

Примечание-1 - Васюганского плато (южная часть) , 2 - Барабинская низменность, 3 - Ку-лундинская равнина, 4 - Приобское плато, 5 - Предалтайская равнина; а - породы повышений, б - породы понижений Рис. 1. Среднее содержание Бг в почвообразующих породах юга Обь-Иртышского междуречья

Минимальное количество Бг (100-300 мг/кг) обнаружено в почвообразующих породах повышенных форм рельефа юга Васюганского плато и Ку-лундинской равнины. Малое содержание элемента в породах Васюганья обусловлено гумидным климатом, способствующим активному выносу Бг из почвообразующих пород, несмотря на их тяжелосуглинистый и глинистый гранулометрический состав. Усиление аридности климата в Кулунде создает благо-

приятные условия для накопления Бг в породах, однако их легкий гранулометрический состав препятствует формированию испарительного геохимического барьера, и существенного накопления Бг не происходит. Калиевые полевые шпаты и плагиоклазы, обогащенные Бг, обусловливают его повышенное содержание в почвообразующих породах Приобья и Предалтайской равнины.

В тяжелых породах отрицательных форм рельефа, представленных озер-но-аллювиальными отложениями, концентрация Бг возрастает в направлении с севера на юг: от 200-300 мг/кг (юг Васюганья) до 500-600 мг/кг (Северная Ку-лунда). В данном случае рост содержания Бг, вероятно, происходит за счет испарительного концентрирования, которому способствует усиление аридности климата, тяжелый гранулометрический состав пород и неглубокое залегание грунтовых вод.

С увеличением содержания физической глины в почвообразующих породах, как правило, возрастает и концентрация Бг, что наиболее ярко проявляется в пределах конкретной геоморфологической структуры. При сравнении пород разных геоморфологических структур такой закономерности может не наблюдаться, и в контрастных по гранулометрическому составу отложениях можно обнаружить примерно одинаковое содержание Бг, а в породах сходного гранулометрического состава концентрация элемента может сильно различаться (табл. 1).

Таблица 1. Среднее содержание Бг в почвообразующих породах юга Обь-Иртышского междуречья разного гранулометрического состава

Геоморфологическая структура Гранулометрический состав Бг, мг/кг

Васюганское плато (южная часть) глина 222

Барабинская низменность средний суглинок 220

тяжелый суглинок 560

Кулундинская равнина супесь 225

легкий суглинок 343

средний суглинок 650

глина 740

Приобское плато тяжелый суглинок 452

Причина этого, как мы полагаем, заключается в разном минералогическом составе гранулометрических фракций почвообразующих пород. Об этом свидетельствует связь Бг с РЪ, Ьа, УЪ и У - элементами, которые являются его «минералогическими спутниками» [Бурков, 1962]. Вычисленные коэффициенты корреляции (табл. 2) указывают на то, что Бг, РЬ, Ьа, УЬ и У, как правило, сосредоточены во фракции физической глины. Однако, в породах разных геоморфологических структур насыщенность физической глины минералами-носителями Бг, судя по всему, неодинакова, чем и объясняется различное содержание Бг в отложениях одинакового гранулометрического состава. В лессовидных суглинках Приобского плато увеличение количества Бг, РЬ, Ьа, УЪ и

У происходит одновременно с ростом содержания крупной пыли и песка. Это объясняется тем, что почвообразующие породы Приобья, находясь вблизи районов горного окаймления Западной Сибири, содержат в составе грубых гранулометрических фракций значительное количество первичных минералов, которые являются основными носителями Бг.

В породах грив Барабы Бг положительно связан с физической глиной, а РЬ сосредоточен в крупнопылеватой и песчаной фракциях. В межгривных понижениях концентрация обоих элементов возрастает одновременно с увеличением количества физической глины в породах. Такое поведение РЬ и Бг в породах подтверждает различие генезиса и минералогического состава осадочных отложений повышенных и пониженных форм рельефа Барабы и Кулунды.

Таблица 2. Коэффициенты корреляции между содержанием физической глины и количеством Бг, РЬ, Ьа, УЬ и У в почвообразующих породах (горизонт Ск) основных геоморфологических структур юга Обь-Иртышского междуречья

Геоморфологическая структура Местоположение п Бг РЬ Ьа УЬ У

Васюганское плато (южная часть) 1 7 +0,32 +0,80 +0,43 +0,7 +0,32

Барабинская низменность 1 7 +0,81 -0,41 +0,81 +0,32 +0,82

2 16 +0,50 +0,62 +0,12 +0,24 +0,35

Кулундинская равнина 1 17 +0,67 +0,75 +0,68 +0,63 +0,74

2 10 +0,52 +0,67 +0,77 +0,68 +0,59

Приобское плато 1 7 -0,55 +0,41 -0,08 -0,12 -0,55

Примечание: 1 - гривы и водоразделы, 2 - межгривья и понижения. Жирным шрифтом выделены значения коэффициента корреляции, достоверные при р=0,05

Таким образом, варьирование содержания Бг в изученных почвообразующих породах определяется их гранулометрическим составом, особенностями климата территорий, приуроченностью к геоморфологическим структурам и формам рельефа.

6. Валовое содержание стронция в почвах 6.1. Географические закономерности изменения содержания стронция в почвах

В изученных почвах, как и в почвообразующих породах, содержание Бг широко варьирует (табл. 3). Наибольшие концентрации элемента характерны для интразональных почв, в которых количество Бг зачастую превышает экологические пороговые концентрации (600-1000 мг/кг). В зональных почвах содержание Бг в среднем в три раза ниже, чем в интразональных, и редко достигает пороговых величин.

Почвы одинаковых форм рельефа разных геоморфологических структур имеют близкое среднее содержание 8г в гумусово-аккумулятивных горизонтах (табл. 4). Полагаем, что процесс почвообразования сглаживает различия по количеству Бг в почвах, заложенные в них почвообразующими породами.

Таблица 3. Содержание 8г в почвах юга Обь-Иртышского междуречья

Почвы п Бг, мг/кг

Все 192 48-3500 455

Зональные 116 48-1246 270

Интр азональные 76 165-3500 738

Примечание: над чертой - пределы варьирования, под чертой - среднее содержание

Таблица 4. Вариационно-статистические показатели содержания Бг в горизонте А] (Апах) почв различных геоморфологических структур в __зависимости от положения в рельефе _

Геоморфологическая структура Васюганское плато (южная часть) Барабинская низменность Кулундинская равнина Приоб ское плато Предал-тайская равнина

Местоположение 1 2 1 2 1 2 1 1

п 10 3 9 19 17 9 6 4

вг, мг/кг 96-280 165 108-238 158 95-310 158 88-716 267 105-280 185 160-1061 366 86-320 208 175-225 194

Коэффициент вариации, % 34 44 42 60 30 87 45 11

Примечание: 1 - гривы и водоразделы, 2 - межгривья и понижения; над четой - пределы варьирования, под чертой - среднее содержание

В основных типах зональных почв минимальные концентрации Бг (мг/кг) характерны для дерново-подзолистых (138), серых лесных (172), каштановых почв (208) и черноземов выщелоченных (216), а максимальные для черноземов обыкновенных (360) и южных (250). В интразональных почвах содержание вг (мг/кг) меняется согласно их положению в рельефе: лугово-черноземные почвы, находящиеся на наиболее высоких позициях, имеют наименьшее содержание 8г (430), солонцы занимают промежуточное положение (615), луговые карбонатные почвы, приуроченные к приболотному поясу, обладают максимальным количеством элемента (1260).

Одной из причин варьирования содержания Бг в почвах является его аккумуляция в карбонатной части профиля, мощность которой в свою очередь в зональных почвах зависит от увлажненности территории и гранулометрического состава почв. В каштановых, серых лесных и дерново-подзолистых почвах, где карбонатный горизонт обнаруживается на максимальной глубине, содержание вг наименьшее. В черноземах обыкновенных, где карбонаты залегают близко к поверхности, количество Бг максимально (рис. 2). Глубина залегания карбонатов в интразональных почвах меняется в зависимости от их положения в рельефе, уменьшаясь от лугово-черноземных к луговым карбонатным; соответственно возрастает содержание Бг в почвах (рис. 3).

юоо

100

А— ' -А— --д- —

лГ * «н.

-.-¡^в—

Эг, мг/кг I- Карбонаты, %

—А— Глубина залегания карбонатного горизонта, см

К Чю Чо Чв с Дп Почва

Примечание: К - каштановая, Чю - чернозем южный, Чо - чернозем обыкновенный, Чв - чернозем выщелоченный, С - серая лесная, Дп - дерново-подзолистая

Рис. 2. Изменение концентрации Бг, содержания карбонатов и глубины залегания карбонатного горизонта в зональных почвах 10000-

юоо

юо

1 •

А-

Чл

Сн

Почва

Лг

-Эг, мг/кг

I - Карбонаты,'

—А — Глубина залегания карбонатного горизонта, см

Примечание: Чл - лугово-черноземная, Сн - солонец, Л * - луговая карбонатная

Рис. 3. Изменение концентрации Бг, содержания карбонатов и глубины залегания карбонатного горизонта в интразональных почвах

6.2. Внутрипрофильное распределение валового Бг в почвах

По содержанию Бг профили изученных почв можно разделить на две части: обедненную Бг (бескарбонатную) и обогащенную Бг (карбонатную). В бес-

карбонатной части профиля максимум 8г сосредоточен в гумусово-аккумулятивном горизонте, где он накапливается в результате биогенной аккумуляции. Обогащенные физической глиной бескарбонатные иллювиальные горизонты В (в зональных почвах) и солонцовые горизонты В1 (в интразональ-ных почвах) часто обеднены Бг. Причиной этого может быть локализация Бг в устойчивых к выветриванию минералах, перемещение которых по почвенному профилю затруднено либо невозможно. Максимум Бг в карбонатной части профиля совпадает с зоной их наибольшего содержания.

В почвах, выщелоченных от карбонатов (дерново-подзолистые, серые лесные, черноземы выщелоченные, каштановые), внутрипрофильное распределение Бг относительно равномерно. В почвах, где накапливаются атмоген-ные (черноземы обыкновенные и южные) и гидрогенные (солонцы, солончаки, луговые) карбонаты, содержание 8г по горизонтам сильно разнится (рис. 4).

1 10 100 1000

I—'—1—■

1 10 100 1000

б 10000

вг.мг/кг - - - -Карбонаты, % Примечание: а - чернозем обыкновенный, б - каштановая почва, в - солонец глубокий

Рис. 4. Внутрипрофильное распределение валового йг и карбонатов в почвах юга Обь-Иртышского междуречья

Распределение Бг в почвенном профиле зависит не только от расположения карбонатов, но и от гранулометрического состава почвенных горизонтов. Так, в темно-каштановой почве легкосуглинистый горизонт А по содержанию 8г существенно отличается от песчаной почвообразующей породы (рис. 5).

&г, мг/кг

О 50 100 150 200 250 300

Вк ВСк

Легкий суглинок

Супесь

Песок

Рис. 5. Распределение валового Яг в профиле темно-каштановой почвы

В засоленных почвах легкорастворимые соли не влияют на внутрипро-фильное распределение валового Бг. Однако зависимость распределения водорастворимого 8г в почвенном профиле от размещения в нем солевого максимума все же существует (рис. 6).

Эг, мг/кг

0,01 0,1 1 10 100 1000 10000 ■

Адк А1к АВк Вкд ВСкд Скд

Валовый Эг — -—Водорастворимый Эг

Рис. 6. Распределение легкорастворимых солей, валового и водорастворимого Бг в профиле луговой карбонатной почвы

В целом, исследования показали, что содержание карбонатов в почвенном профиле определяет различия по количеству Бг и особенности его внутрипро-фильного распределения в почвах. В тоже время, процесс почвообразования, по-видимому, сглаживает разницу концентрации Бг в почвах, заложенную в них почвообразующими породами.

7. Формы стронция в почвах 7.1. Кислоторастворимая форма стронция в почвах

Концентрация кислоторастворимого Бг в почвах юга Обь-Иртышского междуречья тесно связана с его валовым содержанием (г=+0,87, п=95, достоверен при р=0,01). Поэтому закономерности географического, ландшафтного и внутрипрофильного распределения в почвах этой формы элемента аналогичны закономерностям, установленным для валового Бг.

В зональных почвах наибольшее количество кислоторастворимого Бг (мг/кг) обнаружено в черноземах обыкновенных (50). Меньше его содержится в черноземах выщелоченных (32) и южных (48). Минимальные концентрации Бг характерны для каштановых (14), дерново-подзолистых (16) и серых лесных почв (17). В интразональных почвах концентрация Бг (мг/кг) возрастает в ряду лугово-черноземная (9) - солонец (95) - луговая карбонатная почва (652).

Внутрипрофильное распределение кислоторастворимого 8г в почвах не равномерно. Наблюдается скачкообразное увеличение его концентрации при переходе от бескарбонатной части почвенного профиля к карбонатной, являющейся геохимическим барьером для Бг (табл. 5).

Способность 8г к геохимической миграции и участию в биологических процессах оценивается по степени его подвижности (% кислоторастворимого Бг от его валового содержания). Установлено, что доля кислоторастворимого Бг увеличивается от зональных почв к интразональным, и ее максимум характерен для карбонатной части почвенного профиля (табл. 5). Повышение концентрации кислоторастворимого Бг и увеличение степени его подвижности в карбонатных горизонтах почв может представлять проблему с позиций экологического благополучия территорий, но в связи со слабой растворимостью карбоната Бг, его миграция в растения и грунтовые воды затруднена.

В почвах содержание кислоторастворимого Са существенно превосходит концентрацию Бг (табл. 5). При этом в карбонатных горизонтах наблюдается увеличение отношения Са/Бг по сравнению с бескарбонатными. Почти во всех почвах отношение кислоторастворимой формы элементов превышает 100 и является экологически благополучным.

Таблица 5. Содержание кислоторастворимого Бг, степень его подвижности и

величина отношения Са/Бг в почвах юга Обь-Иртышского междуречья

Почвы Все Зональные Интразональные

Часть профиля 1 2 1 2 1 2

п 55 80 35 35 10 45

Б г, мг/кг 3-56 10-1315 3-26 10-101 20-56 28-1315

18 167 13 62 34 252

Са/Бг 116-503 27-792 136-506 214-792 116-440 27-527

229 289 246 405 189 208

Степень под- 2-34 5-56 2-22 5-48 5-34 10-56

вижности Бг, % 9 25 8 13 13 30

Примечание: 1 - бескарбонатная, 2 - карбонатная; над чертой- пределы варьирования, под чертой - среднее содержание

7.2. Водорастворимая форма стронция в почвах

Характер изменения концентрации водорастворимого Бг в зональных почвах аналогичен изменению его валового содержания и кислоторастворимой формы. Наибольшее количество Бг (мг/кг) имеют черноземы обыкновенные (0,94), а наименьшее - черноземы выщелоченные, серые лесные и дерново-подзолистые почвы (0,09). В черноземах южных и каштановых почвах концентрация Бг составляет 0,23 и 0,27 мг/кг соответственно.

В интразональные почвы Бг поступает с атмосферными осадками, поверхностными и грунтовыми водами различной степени минерализации и химического состава. Интенсивность поступления Бг с осадками и грунтовыми водами непостоянна и зависит от циклических изменений климата. Все это обусловливает контрастное содержание водорастворимого Бг даже в почвах одного типа. Так, в исследованных солонцах средняя концентрация Бг изменяется от 0,1 до 9 мг/кг.

По содержанию водорастворимого Бг профили почв делятся на две части: обедненную Бг — бескарбонатную, и обогащенную Бг — карбонатную (табл. 6). В бескарбонатной части профиля зональных почв больше всего Бг содержится в гумусово-аккумулятивных горизонтах. В карбонатной части профиля наибольшее содержание Бг приурочено к зоне максимального скопления карбонатов, где совместное действие влаги и СО2 почвенного воздуха позволяет перевести максимальное количество Бг в водорастворимую форму.

Внутрипрофильное распределение водорастворимого Бг в интразональных почвах отличается большим разнообразием, по сравнению с почвами зональными. Это обусловлено тем, что наряду с карбонатными горизонтами Бг здесь может накапливаться в зонах аккумуляции сульфатных и хлоридных солей.

Таблица 6. Содержание водорастворимого Бг в почвах юга Обь-Иртышского __междуречья, мг/кг__

Почвы Все Зональные Интразональные

Часть профиля 1 2 1 2 1 2

п 45 82 36 34 9 48

Бг 0.006-0.9 0.06-50 0.006-0.4 0,06-1,6 0.06-0.9 0.07-50

0,2 1,5 од 0,4 0,6 2,4

Са/Бг 33-3667 9-1234 113-3667 48-1234 33-211 9-349

560 184 723 338 124 81

Примечание: I - бескарбонатная, 2 - карбонатная; над чертой - пределы варьирования, под чертой - среднее содержание

По сравнению с кислоторастворимой формой, соотношения Са/Бг для водорастворимой формы в зональных почвах расширяются, а в интразональных сужаются. Это объясняется тем, что в зональных почвах Бг в основном находится в слаборастворимой карбонатной форме, и его переход в водную вытяжку незначителен, отсюда и высокие значения соотношений Са/Бг. В интразональных почвах, Бг помимо карбонатных, находится в составе более растворимых сульфатных и хлоридных соединений, что способствует более интенсив-

ному его переходу в водную вытяжку и сужению соотношений Са/Бг. С биогеохимических позиций значения соотношений Са/Бг в зональных почвах благоприятны для животных и человека. В интразональных почвах Барабы и Северной Кулунды, отношения Са/Бг часто не достигают 100.

Таким образом, распределение кислота- и водорастворимого Бг в изученных почвах сходно с распределением его валового содержания и зависит от количества и расположения карбонатов в почвенном профиле. Внутрипро-фильное распределение водорастворимого Бг зависит от размещения в почвах горизонта максимального содержания легкорастворимых солей.

8. Поведение стронция в системе почва — растение

В изученных растительных образцах содержание Бг изменяелось в пределах 1-107 мг/кг воздушно-сухой массы. Основная часть проб (29 из 44) содержит Бг менее 30 мг/кг, что соответствует среднемировому содержанию Бг (28 мг/кг) в надземной части кормовых трав [Кабата-Пендиас, 1989].

Прямой зависимости между концентрацией легкоподвижного Бг в почвах и его содержанием в растениях не обнаружено, что обусловлено эффектом дискриминации Бг относительно Са при их поступлении в растения. Дискриминация Бг осуществляется за счет почвенных свойств (высокое содержание обменного Са и органического вещества, значительная доля монтмориллонита в составе минералов и др.) и генетических особенностей самих растений (избирательное поглощение Бг из почвы и блокировка его участия в биохимических процессах в организме).

Для количественной оценки поглощенных растениями из почвы Са и Бг используют коэффициент дискриминации (КД) [Сотаг, 1956], рассчитываемый по формуле:

Бг/Са

т.тг_ Раст-

- 'где

почв.

Бг/Са расг.- отношение Бг/Са в целом растении, либо в его части, Бг/Са почв - отношение Бг/Са в анализируемом слое почвы.

Считается, что при КД=1 дискриминация элементов отсутствует, при КД<1 происходит дискриминация Бг, а при КД > 1 - Са.

На фоне недостатка Са, Бг может оказывать негативное влияние на организмы животных. Для прогнозирования этого воздействия используют величину отношения Са/Бг. В качестве оптимальных значений отношения Са/Бг приводят разные цифры: 80 [Войнар, 1960], 160 [Ковальский и др., 1965], 80160 [Березин и др., 1991; Литвинович и др., 2005].

Величины отношений легкоподвижных Са и Бг в исследованных почвах узки (рис. 7). Однако в растениях отношение Са/Бг, как правило, возрастает. В случае же, когда КД >1, то отношение Са/Бг в растениях остается на уровне почвенного, либо сужается. Достоверно предсказать величину отношения Са/Бг в растениях только лишь по величине отношения Са/Бг в почвах затруднительно, поэтому необходим учет биологических особенностей растений.

Так, на одних и тех же участках, бобовые поглощали Бг в 20-40 раз больше, чем злаки, а разница величин отношения Са/Бг между ними достигала 3-7 раз.

10000,00 1000,00 100,00 10,00 1,00 0,10 0,01

КД Са/Эг СаЛ5г

в почвах в растениях

Рис. 7. Значения КД и величины отношения СаУБг в почвах и растениях Барабинской низменности (п=44)

Биогеохимическая оценка растений проводится по значению отношений С а/Яг. При эталоне Са/8г>80, экологические требования к кормам ниже, чем при Са/8г>160. Травы с неблагоприятными отношениями Са/Бг, как правило, произрастают на засоленных почвах аккумулятивных ландшафтов Барабы.

9. Концентрация стронция в природных водах В каждом типе изученных вод концентрация Бг сильно варьирует, ее средняя величина увеличивается в ряду: подземные (0,4 мг/л) - озерные (1,8 мг/л) - грунтовые (3 мг/л) воды. Уровень концентрации Бг в водах связан условиями их формирования. Самое низкое содержание Бг обнаружено в гидрокарбонатных и сульфатных водах, а самое высокое - в хлоридных.

Географических закономерностей распределения Бг в грунтовых и озерных водах юга Обь-Иртышского междуречья не выявлено. Подземные воды с содержанием Бг < 0,2 мг/л распространены в западной части междуречья, в области интенсивного использования меловых водоносных горизонтов. В восточной части междуречья, от оз. Чаны до р. Обь, в водах палеогена и неогена содержание Бг изменяется в пределах 0,2-1 мг/л. Таким образом, в подземных водах концентрация Бг увеличивается от древних меловых водоносных горизонтов к более молодым палеогеновым и неогеновым.

По санитарно-гигиеническим нормативам концентрация Бг в исследованных водах безопасна: в 247 пробах из 256 содержание Бг менее ПДК (7 мг/л). Качество вод по отношению Са/Бг часто не соответствует необходимым требованиям. Воды с благоприятными отношениями Са/Бг сосредоточены на Ва-сюганье и в Приобье, а с неблагоприятными - в Кулунде и Барабе.

Выводы

1. В почвообразующих породах юга Обь-Иртышского междуречья содержание Бг возрастает с увеличением количества физической глины, карбонатов, стронцийсодержащих первичных минералов.

2. Пространственное изменение климата, генезиса и свойств почвообразующих пород является причиной широкого варьирования содержания в них валового Бг от 87 до 1406 мг/кг с двумя модальными классами - 100-300 и 500600 мг/кг. Низкие концентрации Бг в тяжелых породах юга Васюганского плато обусловлены гумидным климатом региона, а в породах повышенных форм рельефа аридной Кулундинской равнины - их легким гранулометрическим составом. Концентрации 500-600 мг/кг характерны для тяжелых засоленных озерно-аллювиальных отложений депрессий Кулундинской равнины и лессовидных суглинков Предалтайской равнины, содержащих полевые пшаты и плагиоклазы, обогащенных 8г.

3. Географическое распределение Бг в почвенном покрове в основном совпадает с его распределением в почвообразующих породах. В зональных почвах максимальное содержание Бг обнаружено в черноземах обыкновенных, минимальное - в дерново-подзолистых, серых лесных и каштановых почвах. В интразональных почвах содержание Бг обычно выше, чем в зональных, и возрастает в ряду: лугово-черноземная - солонец — луговая карбонатная. Варьирование концентрации Бг в почвах прямо связано с содержанием в них карбонатов.

4. Внутрипрофильное распределение валового Бг и его подвижных форм в бескарбонатной части почвенного профиля равномерно, в карбонатных горизонтах его содержание резко возрастает. С утяжелением гранулометрического состава почвенных горизонтов количество Бг увеличивается. В профиле засоленных почв максимумы содержания водорастворимого Бг и легкорастворимых солей совпадают.

5. Между концентрацией подвижного Бг в почвах и его содержанием в растениях прямой связи не обнаружено. Это обусловлено дискриминацией Бг относительно Са при поступлении элементов в растения. В связи с этим прогнозирование биогеохимической полноценности кормов только лишь по величине отношения Са/Бг в почве затруднительно; необходимо также учитывать биологические особенности растений.

6. Среднее содержание Бг в природных водах юга Обь-Иртышского междуречья увеличивается в ряду: подземные - озерные - грунтовые. Наименьшие концентрации элемента характерны для гидрокарбонатных и сульфатных вод, наибольшие - для хлоридных. Питьевые подземные воды меловых отложений содержат Бг меньше, чем воды отложений палеогена и неогена.

7. В целом ситуацию с содержанием Бг в компонентах ландшафтов на большей части юга Обь-Иртышского междуречья можно признать благоприятной для животных и человека. Однако в аккумулятивных ландшафтах Бара-бы и Северной Кулунды, где встречаются почвообразующие породы и почвы с содержанием валового Бг выше пороговых значений, а также воды и луговые

растения с узкими отношениями Ca/Sr (менее 100), возможно возникновение неблагоприятных экологических ситуаций.

Публикации по теме диссертации

1. Худяев С.А., Сысо А.И. Стронций в почвах и водах юга Западной Сибири // Тсзнсы докладов IV съезда Докучасвского общества почвоведов России. Новосибирск, 2004. Книга 2. - С. 314.

2. Худяев С.А., Ермолов Ю.В. Стабильный стронций в грунтовых водах юга Обь-Иртышского междуречья // Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде: Доклады Междунар. научно.-практич. конф. Семипалатинск: СГПИ, 2004. Том 1. - С. 518 - 522.

3. Худяев С. А. Возможные причины различного содержания стабильного стронция в подземных и грунтовых водах на территории Новосибирской области // Вестник Томского гос. университета, 2005. №15. - С. 126-128.

4. Худяев С. А. Фоновое содержание стронция в почвообразующих породах и почвах южной части Обь-Иртышского междуречья // Современные проблемы загрязнения почв: Междунар. научн. конф. Москва: МГУ, 2007. Том 2. -С. 170-175.

5. Худяев С. А. Закономерности распределения стронция в почвообразующих породах и почвах юга Обь-Иртышского междуречья // Сибирский экологический журнал, 2007. №5. - С. 809 - 816.

6. Сысо А. И., Конарбаева Г. А., Ермолов Ю. В., Худяев С. А., Полосина А. В. Биогеохимическая оценка природных факторов, влияющих на организмы животных и человека на юге Западной Сибири // Сибирский консилиум (медико-фармацевтический журнал), 2007. № 4 (59). - С. 57-58.

7. Худяев С. А. Стронций в системе почва - растение (на примере сенокосов и пастбищ Барабинской низменности) // Геохимия "биосферы: Матер, междунар. конф. Новороссийск: НИИ геохимии биосферы, 2008. - С. 242-247.

Заказ № 1879 Бумага офсетная 80г/м3 тираж 100 экз.

Подписано в печать 23.10.08 Усл. печ. л 1

Отпечатано в типографии ООО "Компания Юзерс",

630049 г. Новосибирск, Красный проспект, 157/1, тел.: (383)228-59-95

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Худяев, Сергей Анатольевич

Введение

Глава 1. Краткая история вопроса

Глава 2. Объекты и методы исследований

Глава 3. Химические свойства стронция

Глава 4. Характеристика природных условий изученной территории

4.1. Климат

4.2. Геоморфология

4.3. Растительность

4.4. Природные воды

4.5. Почвообразующие породы

4.6. Почвенный покров

Глава 5. Стронций в почвообразующих породах

Глава 6. Валовое содержание стронция в почвах

6.1. Географические закономерности изменения валового 54 содержания стронция в почвах

6.2. Внутрипрофильное распределение валового стронция

Глава 7. Формы химических соединений стронция в почвах

7.1. Кислоторастворимая форма стронция в почвах

7.2. Водорастворимая форма стронция в почвах

Глава 8. Поведение стронция в системе почва - растение

Глава 9. Концентрация стронция в природных водах 99 Выводы 111 Список литературы

Введение Диссертация по биологии, на тему "Стронций в компонентах ландшафтов юга Обь-Иртышского междуречья"

В настоящее время значительное число научных исследований направлено на изучение содержания биологически важных химических элементов и соотношений между ними в компонентах ландшафтов (почвообразующие породы, почвы, растения, природные воды), поскольку эти параметры необходимы при оценке экологического благополучия среды обитания животных и человека.

Необходимость изучения основных компонентов ландшафтов обусловлена ролью, которую они играют в формировании окружающей среды. Почвообразующие породы и почвы - источники химических элементов для биогеохимического круговорота, растения — ведущий фактор почвообразования и звено в цепи питания, природные воды — переносчик химических элементов в ландшафте. Компоненты ландшафтов связаны между собой, поэтому для выяснения генезиса биогеохимической специфики ландшафтов и ее влияния на животных и человека необходимо их сопряженное изучение.

Содержание химических элементов и соотношения между ними в ландшафте могут служить индикаторами процессов, происходивших в нем в прошлом и осуществляющихся в настоящее время. Важным участником таких процессов является Sr. Информация о содержании Sr в почвообразующих породах и почвах может быть использована для определения их возраста (отношение Rb/Sr) [Саватенков и др., 2003; Костицын, Алтухов, 2004; и др.], генезиса и гидротермических условий осадконакопления (отношение Ba/Sr) [Виноградов, 1957; Добровольский, 1983; Маслов и др., 2003; Сысо, 2007; Ильин и др., 2007; и др.].

Принадлежность Sr к тяжелым металлам обуславливает его изучение как экотоксиканта. Установлено [Ковальский, 1974], что содержание Sr в почвах выше экологических пороговых значений (600-1000 мг/кг) при недостатке Са (соотношение Ca/Sr<100) негативно влияет на живые организмы. У млекопитающих животных развиваются заболевания скелета, у растений подавлется рост вегетативных органов.

Выявлено, что самые высокие концентрации Sr характерны для ландшафтов кальциево-стронциевых биогеохимических провинций, формирующихся на выходах целестиновых пород и флюоритах [Ковальский, 1974; Ермаков, 2006]. Ландшафты, существующие в условиях аридного климата, также обогащены Sr. Его количество в них возрастает за счет испарительного концентрирования на карбонатном и гипсовом геохимических барьерах. В свою очередь, ландшафты, формирующиеся в условиях гумидного климата, обеднены Sr [Перельман, 1972].

Территория юга Обь-Иртышского междуречья имеет сложное геоморфологическое и геологическое строение. Входящие в состав междуречья геоморфологические структуры представлены как повышенными плато разной степени дренированности, так и пониженными бессточными аккумулятивными равнинами со сложным гривно-ложбинным рельефом. Почвообразую-щими породами служат отложения различного возраста (третичные, четвертичные), генезиса (озерные, озерно-аллювиальные, лессовые) и гранулометрического состава (от песков до глин). Меридианальная вытянутость территории способствует формированию климатических природных зон, в соответствии с которыми в направлении с севера на юг изменяется почвенный покров и состав растительности. Перечисленные природные факторы формируют на юге Обь-Иртышского междуречья сложную ландшафтно-геохимическую обстановку с чередованием элювиальных и аккумулятивных ландшафтов. В элювиальных условиях происходит постоянный вынос вещества, и формируются зональные типы почв и растительности. В аккумулятивных ландшафтах происходит накопление веществ, формируются интразо-нальные почвы (засоленные, гидроморфные, сильно окарбоначенные, с наличием гипса), растительность часто представлена специфическими галлофит-ными ассоциациями, природные воды характеризуются пестротой химического состава и разной степенью минерализации.

Своеобразие природной обстановки юга Обь-Иртышского междуречья, очевидно, отражается на количестве Sr в ландшафтах.

Изучению концентрации и закономерностей распределения Sr в ландшафтах юга Обь-Иртышского междуречья посвящены работы Н. И. Добро-творской и Н. В. Семендяевой [1996, 2001]. Ими отмечено, что в среднем почвообразующие породы и почвы Барабинской и Кулундинской равнин характеризуются повышенным валовым содержанием Sr в сравнении с кларком. Самое высокое количество валового Sr было обнаружено в почвах аккумулятивно-транзитных и транзитно-аккумулятивных ландшафтов. Влияние климатических условий на содержание Sr прослеживалось в зональных почвах: был отмечен рост концентрации элемента в направлении от северной лесостепи к северной степи. Особенности внутрипрофильного распределения Sr обусловлены его биогенной аккумуляцией и накоплением на карбонатном геохимическом барьере. Значительное влияние на концентрацию Sr в почвах оказывает их карбонатность. Отмечено [Езупенок, 2005], что повышенное содержание Sr в торфяных почвах Васюганского плато по сравнению с аналогичными почвами европейской части России обусловлено распространенностью на территории южной тайги карбонатных лессовидных пород, обогащенных Sr.

Несмотря на ряд выявленных особенностей содержания и распределения Sr в ландшафтах региона [Добротворская, 1996], остаются и не изученные вопросы. Не исследована связь между количеством Sr в почвообразующих породах и их приуроченностью к различным геоморфологическим структурам. Не выявлены в полной мере закономерности изменения содержания Sr в ряду зональных почв, в частности, не охвачены почвы южно-таежной зоны. Заслуживает более пристального внимания вопрос о влиянии содержания карбонатов на концентрацию Sr в почвах. Слабо изучено количество и закономерности географического распределения мобильных форм Sr (водорастворимая, легкоподвижная, кислоторастворимая) в почвенном покрове юга Обь-Иртышского междуречья Sr.

Кроме того, в исследуемом регионе встречаются ландшафты с высоким содержанием Sr и узким отношением Ca/Sr в почвах и водах [Березин и др.,

1991; Сысо, 1998; Сысо и др., 1999; Добротворская, Семендяева, 2001; Ильин, Сысо, 2001], где вероятно наличие неблагополучных биогеохимических обстановок для живых организмов. Необходимость выявления территорий с наибольшей степенью распространения таких ландшафтов очевидна.

В задачи исследований входило определение и экологическая оценка:

- содержания валового Sr и его подвижных форм в почвообразующих породах и почвах;

- количества Sr в луговой растительности и его зависимости от содержания доступной формы элемента в почвах;

- концентрации Sr в подземных, грунтовых и поверхностных водах и ее связи с химическим составом вод и водовмещающих пород;

- величины отношения Ca/Sr в почвах, природных водах и растениях;

- определение влияния свойств почвообразующих пород и почв на содержание и распределение в них Sr.

Научная новизна. Выявлены основные закономерности географического распределения стронция в почвообразующих породах и почвах от подзоны южной тайги до степной зоны юга Обь-Иртышского междуречья. Установлено, что наименьшее валовое содержание Sr характерно для глинистых отложений юга Васюганского плато и песчано-супесчаных пород Кулундинской равнины, а наибольшее — для пород Предалтайской равнины, обогащенных первичными стронцийсодержащими минералами, и засоленных глинистых отложений Северной Кулунды. Определено, что в зональных почвах минимальное количество элемента характерно для дерново-подзолистых, серых лесных и каштановых почв, а максимальное для черноземов; в интразональ-ных почвах содержание Sr увеличивается от лугово-черноземных к луговым карбонатным почвам в соответствии с их положением в ландшафте. Проведенные исследования существенно расширили представления о содержании Sr и величине отношения Ca/Sr в компонентах ландшафтов юга Обь-Иртышского междуречья. Они позволили определить территории с благоприятной экологической обстановкой (Приобское и Васюганское плато) и районы, где вероятно наличие неблагоприятных биогеохимических ситуаций (засоленные ландшафты Барабинской низменности и северной части Кулун-динской равнины) для животных и человека.

Практическая значимость работы. Результаты исследований позволяют более полно охарактеризовать почвенно-геохимические и биогеохимические особенности юга Обь-Иртышского междуречья по содержанию Sr и отношению Ca/Sr в почвообразующих породах, почвах, водах и растениях, а также могут быть использованы в региональном экологическом мониторинге.

Защищаемые положения:

1. Содержание Sr в почвообразующих породах юга Обь-Иртышского междуречья возрастает с увеличением количества физической глины, карбонатов и стронцийсодержащих первичных минералов, а в почвах также с усилением аридности климата.

2. Экологическая обстановка в исследованных ландшафтах юга Обь-Иртышского междуречья по содержанию Sr и отношению Ca/Sr в целом благоприятная. Наличие неблагоприятных экологических ситуаций для животных и человека вероятно на засоленных территориях Барабинской низменности и Кулундинской равнины, где встречаются почвы, растения и воды с высоким содержанием Sr и узкими отношениями Ca/Sr.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на IV Съезде Докучаевского общества почвоведов России (Новосибирск, 2004), Международной научно-практической конференции «Тяжелые метал7 лы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде» (Семипалатинск, 2004), Всероссийской научной конференции «Современные проблемы почвоведения и оценки земель Сибири» (Томск, 2005), Международной научной конференции «Современные проблемы загрязнения почв» (Москва,

2007), Международном совещании «Геохимия биосферы» (Новороссийск,

2008).

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Худяев, Сергей Анатольевич

выводы

1. В почвообразующих породах юга Обь-Иртышского междуречья содержание Sr возрастает с увеличением количества физической глины, карбонатов, стронцийсодержащих первичных минералов.

2. Пространственное изменение климата, генезиса и свойств почвообразующих пород является причиной широкого варьирования содержания в них валового Sr от 87 до 1406 мг/кг с двумя модальными классами — 100-300 и 500-600 мг/кг. Низкие концентрации Sr в тяжелых породах юга Васюганского плато обусловлены гумидным климатом региона, а в породах повышенных форм рельефа аридной Кулундинской равнины - их легким гранулометрическим составом. Концентрации 500-600 мг/кг характерны для тяжелых засоленных озерно-аллювиальных отложений депрессий Кулундинской равнины и лессовидных суглинков Предалтайской равнины, содержащих полевые шпаты и плагиоклазы, обогащенных Sr.

3. Географическое распределение Sr в почвенном покрове в основном совпадает с его распределением в почвообразующих породах. В зональных почвах максимальное содержание Sr обнаружено в черноземах обыкновенных, минимальное - в дерново-подзолистых, серых лесных и каштановых почвах. В интразональных почвах содержание Sr обычно выше, чем в зональных, и возрастает в ряду: лугово-черноземная - солонец — луговая карбонатная. Варьирование концентрации Sr в почвах прямо связано с содержанием в них карбонатов.

4. Внутрипрофильное распределение валового Sr и его подвижных форм в бескарбонатной части почвенного профиля равномерно, в карбонатных горизонтах его содержание резко возрастает. С утяжелением гранулометрического состава почвенных горизонтов количество Sr увеличивается. В профиле засоленных почв максимумы содержания водорастворимого Sr и легкорастворимых солей совпадают.

5. Между концентрацией подвижного Sr в почвах и его содержанием в растениях прямой связи не обнаружено. Это обусловлено дискриминацией Sr относительно Са при поступлении элементов в растения. В связи с этим прогнозирование биогеохимической полноценности кормов только лишь по величине отношения Ca/Sr в почве затруднительно; необходимо также учитывать биологические особенности растений.

6. Среднее содержание Sr в природных водах юга Обь-Иртышского междуречья увеличивается в ряду: подземные - озерные - грунтовые. Наименьшие концентрации элемента характерны для гидрокарбонатных и сульфатных вод, наибольшие — для хлоридных. Питьевые подземные воды меловых отложений содержат Sr меньше, чем воды отложений палеогена и неогена.

7. В целом ситуацию с содержанием Sr в компонентах ландшафтов на большей части юга Обь-Иртышского междуречья можно признать благоприятной для животных и человека. Однако в аккумулятивных ландшафтах Барабы и Северной Кулунды, где встречаются почвообразующие породы и почвы с содержанием валового Sr выше пороговых значений, а также воды и луговые растения с узкими отношениями Ca/Sr (менее 100), возможно возникновение неблагоприятных экологических ситуаций.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Худяев, Сергей Анатольевич, Новосибирск

1. Агрофизическая характеристика почв Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1976. - 544 с.

2. Агрохимические методы исследования почв. — М.: Наука, 1975. 656 с.

3. Адаменко О. М. Мезозой и кайнозой Степного Алтая. Новосибирск: Наука, 1974.- 168 с.

4. Алексахин Р. М. Радиоактивное загрязнение почвы и растений. — М.: Изд-во АН СССР, 1963.- 132 с.

5. Алексахин Р. М., Равикович М. М. Некоторые закономерности поведения щелочноземельных элементов (Са, Mg, Sr) в лесном биогеоценозе // Почвоведение. 1966. - №4. - С. 50 - 58.

6. Аналитическая химия стронция М.: Изд-во Наука, 1978. — 223 с.

7. Андерсон И. А. Изучение зависимости содержания Sr в растениях от его количества в почве // Материалы к IV съезду почвоведов СССР. Рига, 1970. -С. 117-128.

8. Архипов С. А., Вдовин В. В., Мизеров Б. В., Николаев В. А. ЗападноСибирская равнина. М.: Наука, 1970. - 280 с.

9. Атлас Новосибирской области. Федеральная служба геодезии и картографии России. -М.: Роскартография, 2002. 56 с.

10. Базилевич Н. И. Типы засоления природных вод и почв Барабинской низменности. Труды Почв, ин-та им. В. В. Докучаева, т. 36, 1953.

11. Базилевич Н. И. Геохимия почв содового засоления. М.: Изд-во Наука, 1965.-351 с.

12. Баранова 3. А., Величко Н. А., Зубарева И. Ф., Мельникова М. К. Доступность стронция-90 и цезия-137 растениям пшеницы из различных фракций органического вещества почвы // Агрохимия. 1985. - №5. - С. 86 - 88.

13. Бахнов В. К. Почвообразование: взгляд в прошлое и настоящее (биосферные аспекты). Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. — 117 с.

14. Березин JI. В., Токарева Т. М., Сабаева О. Б. Исследование накопления фтора и стабильного стронция в растениях в связи с мелиорацией солонцовых почв // Сибирский биологический журнал. — 1991. — вып. 3. — С. 52 — 55.

15. Березин Л. В., Брюханов И. Б. Изменение содержания тяжелых металлов и отношения кальция к стронцию в почвах лугового солонцового комплекса при их химической мелиорации // Агрохимия. 1995. - №1. - С. 100 - 105.

16. Беус А. А. Геохимия литосферы. М.: Недра, 1981.

17. Бондаренко Г. П. Распределение микроэлементов и некоторых макроэлементов между корневой системой и надземной частью растений в зависимости от фазы развития // Вестник МГУ. 1963. - №1. - С. 57 — 69.

18. Бондарь Ю. И., Шманай Г. С., Ивашкевич Л. С., Герасимова Л. В., Сутя14*7 QHмова В. В., Важинский А. Г. Доступность Cs и Sr растениям из различных компонентов почвы // Почвоведение. — 2000. №4. - С. 439 — 445.

19. Бондарь Ю. И., Ивашкевич Л. С., Шманай Г. С. Влияние железо-гумусовых соединений на закрепление 90Sr в почве // Почвоведение. 2003. -№ 7.-С. 818-822.

20. Бочкарев В. М., Антропова 3. Г., Белова Е. И. Миграция стронция-90 и церия-114 в почвах различного механического состава // Почвоведение. -1964. №9.-С. 56- 58.

21. Бурков В. В., Подпорина Е. К. Стронций: минералогия, геохимия и главные типы месторождений. М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 180 с.

22. Варшал Г. М., Кощеева И. Л., Велюханова Т. К., Чхетия Д., и др. Сорбция тяжелых металлов и изотопных носителей долгоживущих радионуклидов на гуминовой кислоте // Геохимия. 1996. - №11. — С. 1107 - 1112.

23. Вдовин В. В. Основные этапы развития рельефа. М.: Наука, 1976. — 270с.

24. Виноградов А. П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвх. М.: Изд-во АН СССР, 1957.-239 с.

25. Виноградов А. П. Избранные труды. Геохимия изотопов и проблемы биогеохимии. М.: Наука, 1993. -236 с.

26. Войнар А. И. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. М.: Высшая школа, 1960. - 544 с.

27. Гаджиев И. М. Эволюция почв южной тайги Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1982. - 280 с.

28. Геологический справочник по легким литофильным редким металлам / Солодов Н. А., Бурков В. В., Овчинников JI. Н. М.: Недра, 1986.

29. Геология и полезные ископаемые Западной Сибири. Т. 2. Полезные ископаемые. Новосибирск. Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1998. - 254 с.

30. Глазовская М. А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. -М.: Изд-во «Высшая школа», 1988. С. 231 -235.

31. Гольцев В. Ф., Алексахин Р. М. К вопросу о сравнительном поведении в почвах и поступлении в сельскохозяйственные растения стронция и кальция // Почвоведение. 1969. - №12. - С. 40 - 47.

32. Городецкая М. Е., Мещеряков Ю. А. Морфоструктурные элементы рельефа Западно — Сибирской равнины и размещение полезных ископаемых. Изв. АН СССР. Сер. геогр., 1968, № 9.

33. Грибовская И. Ф., Литвинова Н. П. Роль высокогорной растительности Восточного Памира В биогенной миграции химических элементов / Проблемы геохимической экологии организмов. Труды биогеохимической лаборатории. Т. 13. М.: Изд-во «Наука», 1974, С. 180 191.

34. Гулякин И. В., Юдинцева Е. В., Левина Э. М. Поступление стронция-90 в растения в зависимости от внесения в почву различных химических соединений // Агрохимия. 1965. -№11.-С. 144- 152.

35. Гулякин И. В., Юдинцева Е. В., Левина Э. М. Влияние почвообразующих минералов на поступление стронция-90 в растения // Агрохимия. — 1966. №3. - С. 111-120.

36. Гулякин И. В., Юдинцева Е. В., Мамонтова JI. А. Влияние фосфатов, извести и торфа на закрепление стронция-90 в почве и накопление его в урожае овса // Агрохимия. 1976. - №3. - С. 111 - 117.

37. Давыдова Н. Д. Метаболизм щелочноземельных элементов как показатель направленности развития степных геосистем Забайкалья / в кн. Стационарные исследования метаболизма в геосистемах. Иркутск, 1979. — С. 87 -96.

38. Давыдова Н. Д., Снытко В. А. Ландшафтно-геохимические барьеры в геосистемах бассейна реки Голоустной (Прибайкалье) // География и природные ресурсы. 2000. - №. - С. 42 - 47.

39. Дергунов И. Д., Мороз В. Д., Шевченко В. С. Влияние свойств почв на сорбцию ими стронция-90 и доступность его растениям // Почвоведение. — 1981. -№10.-С. 121 124.

40. Добротворская Н. И. Поведение стронция в лесостепных и степных ландшафтах Западной Сибири при мелиорации солонцовых почв фосфогип-сом: Автореф. дис. канд. химич. наук. -Краснообск, 1996. 19 с.

41. Добротворская Н. И. Экологические аспекты поведения стронция в ландшафтах Барабы и Северной Кулунды // Тезисы докладов II съезда- общества почвоведов (27 30 июня 1996 г., Санкт-Петербург). Книга 1, 1996, С. 26-27.

42. Добротворская Н. И., Семендяева Н. В. Поступление стабильного стронция в сельскохозяйственные растения при мелиорации солонцовых почв Западной Сибири фосфогипсом // Агрохимия. 1997. - №8. - С. 74 - 80.

43. Добротворская Н. И., Семендяева Н. В. Стабильный стронций в лесостепных и степных ландшафтах Западной Сибири // Почвоведение. 2001. -№2.-С. 192-203.

44. Добровольский В. В. Типоморфные проявления стронция в четвертичных отложениях аридной зоны // Доклады АН СССР. 1961. - т. 136, №1. -С. 199-201.

45. Добровольский В. В. География микроэлементов: Глобальное рассеяние. -М.: Мысль, 1983.-272 с.

46. Добровольский В. В. Основы биогеохимии: Учеб. пособие для геогр., биол., геолог., с.-х. спец. вузов. — М.: Высш. шк., 1998. 413 с.

47. Езупенок Е. Э. Содержание химических элементов в торфах и торфяных почвах южно-таежной подзоны Западной Сибири: Автореф. дис. канд. биол. наук. Томск, 2005. - 16 с.

48. Елизарова Т. Н., Дитц JI. Ю., Сысо А. И., Смоленцев Б. А., и др. Современные и реликтовые свойства почв лесостепных ландшафтов Западной Сибири // Сибирский экологический журнал. 2005. - №5. - С. 871 - 883.

49. Ермаков В. В. Биогеохимия фундаментальная основа современных биосферных исследований // Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. - 2006. - №2. - С. 1 - 5.

50. Ермохин Ю. И., Иванов А. Ф. Баланс стронция и кальция в почве и растениях. Омск: Изд-во ОмГАУ, 2003. - 105 с.

51. Ермохин Ю. И., Иванов А. Ф. Влияние удобрений на содержание и соотношение кальция и стронция в почве и растениях // Агрохимический вестник. 2004. - №4. - С. 18-21.

52. Западная Сибирь. -М.: Изд-во АН СССР, 1963. 488 с.

53. Засорина Е. Ф., Баситова С. М. Содержание стронция в растениях стронциевой биогеохимической провинции южного Таджикистана / Биогеохимия растений (Труды Бурятского института естественных наук БФ СО АН СССР, вып. 2), 1969.-С. 43-49.

54. Земскова И. М., Смоленцев Ю. К., Полканов М. П. Ресурсы пресных и маломинерализованных подземных вод южной части Западно-Сибирского артезианского бассейна. М.: Недра, 1991. — 260 с.

55. Иванов А. Ф. О накоплении стронция в почвах и растениях в результате применения минеральных удобрений и фосфогипса в южной лесостепи Прииртышья: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. — Омск, 1990. — 16 с.

56. Иванов В. В. Экологическая геохимия элементов: Справочник: В 6 кн. — М.: Недра, 1994. Кн. 1: s-элементы. - 304 с.

57. ИвашикинаН. В., Соколов О. А. Блокирование калиевых каналов клеток корня тяжелыми металлами и стронцием // Агрохимия. 2006. - №12. - С. 47 -53.

58. Ильин В. Б. Элементный химический состав растений. — Новосибирск: Наука, 1985.- 129 с.

59. Ильин В. Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991. — 151 с.

60. Ильин В. Б., Сысо А. И. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. -229 с.

61. Ильин В. Б., Сысо А. И. Почвенно-геохимические провинции в Обь-Иртышском междуречье: причины и следствия // Сибирский экологический журнал.-2001.-№2.-С. 111-118.

62. Ильин В. Б., Сысо А. И., Конарбаева Г. А., Ермолов Ю. В. О некоторых вопросах биогеохимии на юге Западной Сибири // Сибирский экологический журнал. 2007. - №2. - С. 753 - 761.

63. Ильина Г. В., Рыдкий С. Г., Яновская Ф. Г. Поступление стабильного стронция в растения в зависимости от некоторых элементов питания // Агрохимия. 1966. - №2. - С. 83 - 90.

64. Кабата-Педиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях: пер. с англ. М.: Мир, 1989. - 439 с.

65. Казанцев В. А. Проблемы педогалогенеза: на примере Барабинской равнины. — Новосибирск: Наука, 1998. 280 с.

66. Карпова Е. А., Потатуева Ю. А. Последействие применения различных форм фосфорных удобрений: стронций в системе дерново-подзолистая почва растения // Агрохимия. - 2004. - №1. - С. 91 - 96.

67. Карпова Е. А., Гомонова Н. Ф. Стронций в агроценозе на дерново-подзолистой почве в условиях длительного действия и последействия удобрений // Почвоведение. 2006. - №7. - С. 870 - 875.

68. Классификация и диагностика почв СССР. М.: «Колос», 1977. - 244 с.

69. Клечковский В. М., Гулякин И. В. Поведение в почвах и растениях микроколичеств стронция, цезия, рутения и циркония // Почвоведение. 1958. -№3. - С. 1-15.

70. Ковалевский А. Л. О некоторых закономерностях накопления растениями элементов второй группы периодической системы Д. И. Менделеева // Известия СО АН СССР. Серия биолого-медицинских наук. 1963. - №4. -вып. 1.-С. 53-61.

71. Ковалевский В. В. Основные закономерности формирования химического состава растений / Биогеохимия растений (Труды Бурятского ин-та естественных наук БФ СО АН СССР, вып. 2), 1969. С. 6-29.

72. Ковальский В. В. Новые направления и задачи биологической химии сельскохозяйственных животных в связи с изучением биогеохимических провинций. М.: Изд-во мин. сельск. хоз-ва СССР, 1957.

73. Ковальский В. В. Микроэлементы в растениях и кормах. М.: Колос, 1971.-235 с.

74. Ковальский В. В. Геохимическая экология. М.: Наука, 1974. - 300 с.

75. Ковальский В. В., Андрианова Г. А. Микроэлементы в почвах СССР. -М.: Наука, 1970.-180 с.

76. Ковальский В. В., Блохина Р. И., Засорина Е. Ф., Самарина И. А., и др. Стронциево-кальциевые субрегионы биосферы и биогеохимические провинции / Труды биогеохимической лаборатории, том XV. Москва: Наука, 1978.- 196 с.

77. Ковальский В. В., Засорина Е. Ф. К биогеохимии стронция // Агрохимия.- 1965.-№4.-С. 78-87.

78. Кожевникова А. Д., Серегин И. В. Быстрова Е. И., Иванов В. Б. Влияние тяжелых металлов и стронция на деление клеток корневого чехлика и структурную организацию меристемы // Физиология растений. 2007. - №2. — С. 290-299.

79. Костицын Ю. А., Алтухов Е. Н. Хайламинский и Арысканский массивы щелочных гранитоидов Восточных Саян: время и условия формирования по данным Rb-Sr изотопных и геохимических исследований // Геохимия. 2004.- №3. — С. 243-253.

80. Крайнов С. Р. Геохимия редких элементов в подземных водах (в связи с геохимическими поисками месторождений). -М.: Недра, 1973.

81. Крайнов С. Р., Швец В. М. Основы геохимии подземных вод. М.: Недра, 1980.-285 с.

82. Кузнецов В. В., Дмитриева Г. А. Физиология растений: Учеб. для вузов.- М.: Высш. шк., 2005. 736 с.

83. Кузьмин В. А. Геохимические барьеры в почвах Прибайкалья // Доклады Академии Наук. 2001. - Т. 379. - №4. - С.534 - 536.

84. Куминова А. В., Вагина Т. А., Лапшина Е. И. Геоботаническое районирование юго-востока Западно-Сибирской низменности / в кн. Растительность степной и лесостепной зон Западной Сибири. Новосибирск: изд-во СО АН СССР, 1963.-С. 35-63.

85. Курачев В. М., Рябова Т. Н. Засоленные почвы Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1981. - 152 с.

86. Лакин Г. Ф. Биометрия. Учебное пособие для университетов и педагогических институтов. — М.: «Высшая школа», 1973. 344 с.

87. Лапшина Е. И. Картирование растительности лесостепи Западной Сибири/в кн. Растительность степной и лесостепной зон Западной Сибири. — Новосибирск: изд-во СО АН СССР, 1963. С. 63 - 77.

88. Лисс О. Л., Абрамова Л. И., Аветов Н. А. Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение / Под ред. В. Б. Куваева. — Тула: Гриф и К0, 2001.-584 с.

89. Литвинович А. В., Павлова О. Ю., Лаврищев А. В., Витковская С. Е. Экологические аспекты известкования почв конверсионным мелом // Плодородие. -2005. №1. - С. 23-26.

90. Лупинович И. С., Дубиковский Г. П. Микроэлементы в почвах БССР и эффективность микроудобрений. Минск: Изд-во БГУ, 1970. - 225 с.

91. Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии. 5-е изд. — М.: Химия, 1979.-480 с.

92. Магаева Л. А. Мелиорируемая толща почв и пород Приобья: строение и особенности функционирования. Новосибирск, Изд-во СО РАН, 2000. - 111 с.

93. Магаева Л. А., Казанцев В. А. Особенности распространения и химического состава грунтовых вод в сложно-слоистых отложениях (на примере Новосибирской области) // Сибирский экологический журнал. 2003. - №2. — С. 159- 170.

94. Махонина Г. И., Тимофеев-Ресовский Н. В., Титлянова А. А., Тюрюка-нов А. Н. Распределение стронция-90 и цезия-137 по компонентам биогеоценоза // Доклады Академии наук СССР. 1961. - Т. 140. - №5. с. 1209 -1212.

95. Маслов А. В., Крупенин М. Т., Гареев Э. 3. Лито логические, литохими-ческие и геохимические индикаторы палеоклимата (на примере Рпфея Южного Урала) // Литология и полезные ископаемые. — 2003. №5. — С. 502 — 525.

96. Методы анализа природных вод. М.: Недра, 1970. - 488 с.

97. Наумов А. В. О кислотно-основных свойствах карбонатных почв. / Материалы конференции. Почвы Сибири: генезис, география, экология и рациональное использование. — Новосибирск, 2007. С. 121 - 123.

98. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 2. М.: Химия, 1973. - 688 с.

99. Никитин Б. А. методика определения содержания гумуса в почве // Агрохимия. 1972. - №3. - С. 123 - 125.

100. Никифорова М. В., Ксеиофоитова К. Ю., Карпова Н. В. Концентрация никеля, меди, свинца и стабильного стронция в лизиметрических водах при загрязнении ими дерново-подзолистой почвы разной степени удобренности // Агрохимия. 2006. - №11. - С. 52 - 58.

101. Новосибирская область. Природа и ресурсы. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1978.-152 с.

102. Орловский Н. В. Некоторые черты динамики верховодок в Барабе // Почвоведение. 1945. - №5. С. 227 - 285.

103. Павлоцкая Ф. И. Относительная подвижность, состояние и формы нахождения стронция-90, стабильного стронция и кальция в почвах. — Москва: Государственный комитет по использованию атомной энергии СССР, 1973. — 38 с.

104. Панадиади А. Д. Барабинская низменность (природа, хозяйство и перспективы развития). М.: Географиз., 1953. - 232 с.

105. Панфилов В. П. Физические свойства и водный режим почв Кулундинской степи. — Новосибирск: Наука, 1973. 260 с.

106. Перельман А. И. Геохимия элементов в зоне гипергенеза. — М.: Недра, 1972.-288 с.

107. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества: санитарные правила и нормы. М.: Информационно-издательский центр Госкомсан-эпиднадзора России, 1996. - 111 с.

108. Подоляк А. Г. (а). Влияние вертикальной миграции и форм нахождения 137Cs и 90Sr в почвах на их биологическую доступность на примере естественных лугов Белорусского Полесья // Агрохимия. 2007. - №2. - С. 72 — 82.

109. Подоляк А. Г. (б). Влияние степени окультуренности дерново-подзолистых почв, видовых и сортовых особенностей клевера на аккумуляцию 137Cs и 90Sr // Агрохимия. 2007. - №9. - С. 64 - 67.

110. Покрасс Е. П., Базилевич Н. И. Основные черты геоморфологии и элементы геологии Барабинской низменности. — Труды Почв, ин-та им. В. В. Докучаева т. 42, 1954.

111. Поползин А. Г. Озера юга Обь-Иртышского бассейна. Новосибирск: Западно-Сибирское книжное издательсво, 1967. - 350 с.

112. Посохов Е. В. Общая гидрогеохимия. — JL: Недра, 1975.

113. Почвенно-климатический атлас Новосибирской области. — Новосибирск: Наука, 1978.- 121 с.

114. Почвы Алтайского края. М.: Изд-во АН СССР, 1959. - 384 с.

115. Почвы Кулундинской степи. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1967. -292 с.

116. Почвы Новосибирской области. — Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние., 1966.-424 с.

117. Почвы Омской области. Омск, 1960. - 375 с.

118. Природные ресурсы Новосибирской области. Новосибирск: Наука, 1986.-216 с.

119. Протасова Н. А., Голубев И. М., Коробейников Н. И. Микроэлементы в ландшафтах Тамбовской области и биогеохимическое районирование ее территории // Почвоведение. 1996. - №12. - С. 1459 - 1466.

120. Протасова Н. А., Копаева М. Т. Редкие и рассеянные элементы в почвах Среднерусской возвышенности // Почвоведение. 1985. - №1. — С. 29 — 37.

121. Протасова Н. А., Щербаков А. П. Микроэлементы в черноземах и серых лесных почвах Центрального Черноземья. Воронеж: ВГУ, 2003. — 368 с.

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

123. Родикова А. В. Особенности геохимической дифференциации и свойств почв ландшафтных микрозон озерных депрессий Ширинской степи: Автореф. дис. . канд. биол. наук. Томск, 2007. - 16 с.

124. Рыжова JI. В. О закономерностях обмена одновалентных К, NH4, Rb, Cs, Li, Na и двухвалентных катионов Са и Sr на глинистых минералах и почвах // Агрохимия. 1965. - №3. - С. 106 - 115.

125. Саватенков В. М., Морозова И. М., Левский Л. К. Sm-Nd, Rb-Sr и К-Аг изотопные системы в условиях регионального метаморфизма (Беломорский пояс, Кольский полуостров) // Геохимия. 2003. - №3. - С. 275 - 292.

126. Саввинов Д. Д. Микроэлементы в северных экосистемах: на примере Республики Саха (Якутия) / Д. Д. Саввинов, Н. Н. Сазонов. Новосибирск: Наука, 2006. - 208 с.

127. Самарина И. А. Уровская биогеохимическая провинция Амурской области / Труды биогеохимической лаборатории АН СССР, Т. П., 1960. С. 163 - 168.

128. Семенова Л. Н. Особенности микроэлементного состава почв геосистем Приольхонья // География и природные ресурсы. 2002. - №4. — С. 62 - 67.

129. Сеньков А. А. Галогенез степных почв (на примере Ишимской равнины). Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. - 152 с.

130. Серегин И. В., Кожевникова А. Д. Транспорт, распределение и токсическое действие стронция на рост проростков кукурузы // Физиология растений. 2004. - Т. 51. - №2. - С. 241 - 248.

131. Серегин И. В., Кожевникова А. Д. Распределение кадмия, свинца, никеля и стронция в набухающих зерновках кукурузы // Физиология растений. -2005. №4.-С. 635-640.

132. Серегин И. В., Кожевникова А. Д. Роль тканей корня и побега в транспорте и накоплении кадмия, свинца, никеля и стронция // Физиология растений. 2008. - №1. - С. 3 - 26.

133. Сляднев А. П. Циклические изменения агроклиматических условий в южных широтах Западной Сибири и продуктивность зерновых культур // Природные ресурсы Сибири. Новосибирск: Наука, 1976. - С. 153 - 168.

134. Смоленцев Ю. К., Кусковский В. С. Особенности формирования подземных вод зоны гипергенеза Западно-Сибирской плиты / в кн. Подземные воды юга Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1987. - С. 4 - 66.

135. Справочник по геохимии / Г. В. Войткевич, А. В. Кокин, А. В. Мирош-ников, В. Г. Прохоров. -М.: Недра, 1990.

136. Структура, функционирование и эволюция системы биогеоценозов Барабы. Т. 2. Биогеоценотические процессы. Новосибирск: Наука, 1976. - 496 с.

137. Сысо А. И. К вопросу об изучении I, Br, F, Sr, Li, Cs, Rb в природных объектах юга Западной Сибири // Сибирский экологический журнал. — 1998. -№6.-С. 581 -585.

138. Сысо А. И. О возможностях использования геохимических критериев в почвоведении // Сибирский экологический журнал. — 2003. №2. - С. 135 -144.

139. Сысо А. И. Закономерности распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007.-277 с.

140. Сысо А. И., Конарбаева Г. А., Ермолов Ю. В. Биогеохимические проблемы на юге Западной Сибири / Геохимия ландшафтов, палеоэкология человека и этногенез, Улан-Удэ, Изд-во БНЦ СО РАН, 1999. С. 393 - 395.

141. Титлянова А. А. Биологический круговорот азота и зольных элементов в травянистых биогеоценозах. Новосибирск: Наука, 1979. - 151 с.

142. Тойкка М. А., Превозчикова Е. М., Левкина Т. И. Стронций в почвах и породах Карелии / Микроэлементы в окружающей среде. — Киев: Наук, думка, 1980.-С. 28-30.

143. Тюрюканова Э. Б. Экология стронция-90 в почвах (ландшафтно-геохимические аспекты). -М., Атомиздат, 1976. 128 с.

144. Тюрюканова Э. Б., Павлоцкая Ф. И., Тюрюканов А. Н., Баранов В. И. Распределение стронция-90 в поверхностных горизонтах почв в зависимости от типа ландшафта // Почвоведение. 1964. - №8. - С. 88-95.

145. Угланов И. Н. Мелиорируемая толща почв и пород юга Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1981, 193 с.

146. Федорова Т. А. Усвоение растениями стронция и кальция в зависимости от свойств почв // Агрохимия. 1968. - №6 - С. 108 - 113.

147. Хмелев В. А. Лессовые черноземы Западной Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989.-201 с.

148. Хоботьев В. Г. Некоторые материалы к характеристике уровских биогеохимических провинций / Труды биогеохимической лаборатории АН СССР, Т. 11., 1960.

149. Худяев С. А. Возможные причины различного содержания стабильного стронция в подземных и грунтовых водах на территории Новосибирской области // Вестник Томского Государственного Университета, приложение №15. Август 2005 г., С. 126-128.

150. Худяев С. А. Закономерности распределения стронция в почвообразующих породах и почвах юга Обь-Иртышского междуречья // Сибирский экологический журнал. 2007. - №5. - С. 809 - 816.

151. Худяев С. А. Фоновое содержание стронция в почвообразующих породах и почвах южной части Обь-Иртышского междуречья // Современныепроблемы загрязнения почв: Междунар. научн. конф. Москва: МГУ, 2007. Том 2.-С. 170-175.

152. Худяев С. А. Стронций в системе почва — растение (на примере сенокосов и пастбищ Барабинской низменности) // Геохимия биосферы: Матер, междунар. конф. Новороссийск: НИИ геохимии биосферы, 2008. С. 242-247.

153. Худяев С.А., Сысо А.И. Стронций в почвах и водах юга Западной Сибири // Тезисы докладов IV съезда докучаевского общества почвоведов России.- Новосибирск, 2004, Книга 2. С. 314.

154. Чернова О. В., Силева Т. М. Региональные фоновые концентрации некоторых элементов в почвах Пензенской области // Вестник МГУ. Серия 17. Почвоведение. 2000. - №2. - С. 14 - 19.

155. Ширшова Р. А., Щербакова В. А. Влияние агрохимических свойств почв на поступление стронция-90 в сельскохозяйственные растения // Агрохимия.- 1978.-№3.-С. 118-123.

156. Школьник М. Я. Микроэлементы в жизни растений. Ленинград: Наука, 1974.-324 с.

157. Шугаров Ю. А. Поглощение почвой стабильного стронция из суперфосфата и поступление его в озимую рожь // Агрохимия. — 1970. №11. — С. 112 -120.

158. Экогеохимия Западной Сибири. Тяжелые металлы и радионуклиды. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦОИГГМ, 1996. 246 с.

159. Юдинцева Е. В., Гулякин И. В., Фоломкина 3. М., Кожемякина Т. А. Роль ила в доступности стронция-90 растениям // Агрохимия. 1967. - №8. -С. 100- 107.

160. Юдинцева Е. В., Гулякин И. В. Агрохимия радиоактивных изотопов стронция и цезия. — М.: Атомиздат, 1968. 472 с.

161. Юдинцева Е. В., Гулякин И. В., Фоломкина 3. М. Поступление в растения стронция-90 и цезия-137 в зависимости от сорбции их механическими фракциями почв // Агрохимия. 1970. - №2. - С. 30 - 39.

162. Anke М., Seifert М., Jaritz М., Schafer U. et al. The transfer of strontium in the food chain of plants, animals and man problems and risks // Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. - 2006. - №1 - С. 45 - 63.

163. Baiter V. Allometric constraints on Sr/Ca and Ba/Ca partitioning in terrestrial mammalian trophic chains // Oecologia. 2004. - №139. - P. 83 — 88.

164. Bohn H. L., McNeal B. L., O'Connor G. A. Soil Chemistry. Willey, New York, 1979.-329 p.

165. Capo R. C., Stewart B. W., Chadwick O. A. Strontium isotopes as tracers of ecosystem processes: theory and methods // Geoderma. 1998. - №82 - P. 197 — 225.

166. Capo R. C., Chadwick O. A. Sources of strontium and calcium in desert soil and calcrete // Earth and Planetary Science Letters. 1999. - №170. - P. 61 - 72.

167. Comar C. L., Wasserman R. H., Hold M. M. Strontium-calcium discrimination factor in rats // Proc. Soc. Exptl. Biol. Med. 1956. - v. 92, №4.

168. Dambrine E., Loubert M., Vega J. A., Lissarague A. Localisation of mineral uptake by roots using Sr isotopes //Plant and Soil. 1997. - №192. - P. 129 - 132.

169. Gastberger M., Steinhauser F., Gerzabek M. H., Lettner H. et al. Soil-to-plant transfer of fallout caesium and strontium in Austrian lowland and Alpine pastures // Journal of Environmental Radioactivity. 2000. - №49. - P. 217 - 233.

170. Gastberger M., Steinhauser F., Gerzabek M. H., Lettner H. et al. Fallout strontium and caesium transfer from vegetation to cow milk at two lowland and two Alpine pastures // Journal of Environmental Radioactivity. — 2001. №54. - P. 267 -273.

171. Hurd-Karrer M. Rubidium and strontium toxity to plants inhibited by potassium and calcium respectively. J. Wash. Acad. Sci., 1937, v. 27, №8.

172. McCulloch M. Т., de Deckker P., Chivas A. R. Strontium isotope variations in single ostracod valves from the Gulf of Carpentaria, Australia: A paleoenviron-mental indicator // Geochimica et Cosmochica Acta. 1989. - №53. - P. 1703 — 1710.

173. Miller E. K., Blum J. D., Friedland A. J. Determination of soil exchangeable cation loss and weathering rates using Sr isotopes // Nature. 1993. - №362. - P. 438-441.

174. Poszva A., Dambrine E., Pollier В., Atteia O. A comparison between Ca and Sr cycling in forest ecosystems // Plant and Soil. 2000. - №225. - P. 299 - 310.

175. Poszva A., Ferry В., Dambrine E., Pollier B. et al. Variations of biovailable Sr concentration and 87Sr/86Sr ratio in boreal forest ecosystems. Role of biocycling, mineral weathering and depth of root uptake // Biogeochemistry. 2004. - №67. -P. 1 -20.

176. Probst A., El Ghmari A., Aubert D., Fritz B. et al. Strontium as a tracer of weathering processes in a silicate catchment polluted by acid atmospheric inputs, Strengbach, France // Chemical Geology. 2000. - №170. - P. 203 - 219.

177. Sposito G. The chemistry of soils. Oxford Univ. Press., New York, 1989. -277 p.

178. Shacklette H. Т., Boernger J. T. Element concentration in soils and other sur-ficial material of the Conterminous United States // U. S. Geol. Surv. Prof. Pap. -1984,-V. 1270.

179. Stewart B. W., Capo R. C., Chadwick O. A. Quantitative strontium isotope models for weathering, pedogenesis and biogeochemical cycling // Geoderma. -1998.-№82.-P. 173- 195.

180. Tsialtas J. Т., Matsi Т., Barbayiannis N., Sdrakas A. et al. Strontium absorption by two trifolium species as influenced by soil characteristics and liming // Water, Air and Soil Pollution. 2003. - 144. - P. 363 - 373.

181. Vitousek P. M., Kennedy M. J., Derry L. A., Chadwick O. A. Weathering versus atmospheric sources of strontium in ecosystems on young volcanic soils // Oecologia. 1999. - 121. - P. 255 - 2.

Информация о работе

Худяев, Сергей Анатольевич
кандидата биологических наук
Новосибирск, 2008
ВАК 03.00.27

Диссертация

Стронций в компонентах ландшафтов юга Обь-Иртышского междуречья - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы