Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние кислотных атмосферных осадков на почвы лесных экосистем Восточной Литвы

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Влияние кислотных атмосферных осадков на почвы лесных экосистем Восточной Литвы"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М.В.ЛОМОНОСОВА

Р Г Б О Д Факультет почвоведения

■ На правах рукописи ПАРАМОНОВА Татьяна Александровна

ВЛИЯНИЕ КИСЛОТНЫХ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ НА ПОЧВЫ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ ВОСТОЧНОЙ ЛИТВЫ

Специальность 03.00.27 - почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 1994

Работа выполнена на кафедре общего почвоведения факультета Почвоведения Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова \

Научный руководитель:' доктор биологических наук.

профессор

Л.А.Гришина

Официальные оппоненты:

Ведущее учреждение:

доктор биологических наук, профессор С.А.Шоба кандидат биологических наук, доцент А.В.Сердюкова Институт Глобального Климата и Экологии РАН

Защита состоится ' " //" о* тЯ оря 1994 г. в 15 час. 30 мин. в аудитории М-2 на заседании специализированного Совета по почвоведению К 053.05.16 в МГУ им.М.В.Ломоносова •

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ.

Автореферат разослан пЭ " сентя&ря 1994 г.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании специализированного Ученого совета, а отзывы на автореферат в 2-х экземплярах просим направлять по адресу:

119899, Москва. ГСП, Ленинские Горы, МГУ, факультет Почвоведения, Ученый совет.

Ученый секретарь специализированного Совета

Г.В.Мотузова

Актуальность темы. Рост кислотности атмосферных осадков является одной из острых проблем экологии. С их влиянием связывают массовую гибель и снижение продуктивности лесов промышленно развитых стран, в частности, в результате неблагоприятного изменения свойств почв-при подкислении. Исследования в различных регионах показали неоднозначность эффектов воздействия кислотных осадков на лесные биогеоценозы. В этой связи важно знать потенциальные возможности почв к нейтрализации, аккумуляции и трансформации компонентов кислотных осадков (протонов, сульфатов, нитратов), своевременно выявить и оценить тенденции изменения почвенных свойств при закислении.

Целью работы было изучение эффектов воздействия кислотных атмосферных осадков на почвы лесных экосистем и оценка экологического значения возможных изменений почвенных свойств.

В задачи исследования входило :

1) проведение фонового мониторинга почв лесных экосистем в районе выпадения кислотных атмосферных осадков, установление базовых характеристик состояния почв и показателей их природного варьирования;

2) изучение особенностей химического состава атмосферных осадков и трансформации природных растворов в лесном ландшафте, оценка геохимических потоков элементов и соединений через почвы;

3) исследование динамики взаимодействия почв с имитированными осадками различной степени кислотности, оценка влияния модельных осадков на свойства почв, выбор показателей мониторинга закисления почв;

4) определение устойчивости почв к подкислению и оценочный прогноз функционирования лесного ландшафта в условиях роста кислотности атмосферных осадков.

Научная новизна. Впервые на основе комплексных натурных наблюдений и данных лабораторного модельного эксперимента оценена возможность трансформации свойств почв лесных экосистем Восточной Литвы под влиянием кислотных осадков. Выявлена чувствительность песчаных альфегумусовых подзолов сосновых фитоценозов к подкислению, отражающаяся на лесорастительных свойствах почв и изменениях миграци-

- г -

онных потоков элементов в ландшафте. Показана устойчивость нейтральных, богатых органическим веществом и обменными основаниями пе-регнойно-глеевых почв аккумулятивной фации к кислотным атмосферным выпадениям.

Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы при прогнозировании изменения почвенных свойств в районах распространения кислотных осадков. Установленные наиболее значимо изменяющиеся свойства почв и вероятные токсические эффекты следует контролировать при мониторинге закисления наземных экосистем. Полученные в ходе работы характеристики почв и геохимических потоков элементов в ландшафте можно использовать как базовые данные о состоянии территорий фонового загрязнения.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на заседаниях кафедры общего почвоведения ф-та Почвоведения МГУ, Международном симпозиуме по биогеохимии окружающей среды (Москва,1989), ряде Всесоюзных конференций и совещаний по экологии и почвоведению ( Сыктывкар, 1989; Днепропетровск,1990; Курск,1991), конференциях молодых ученых ф-та Почвоведения МГУ (Москва,1989).

Публикации. По теме исследования опубликовано 9 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения. 7 глав, выводов и приложения из 6 таблиц. Она изложена на страницах машинописного текста (в том числе 30 таблиц и 24 рисунка) . Список использбванной литературы включает 72 работы на русском и 114 - на иностранных языках.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА, ОБЪЕКТОВ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Районом проведения работ был располагающийся на востоке Литвы Национальный парк, занимающий площадь около 30 тыс.га. Для территории характерны повышенная кислотность атмосферных осадков, широкое распространение чувствительных к антропогенному загрязнению хвойных лесов и активная миграция элементов в ландшафте.

Для детального изучения в пределах водосбора малой реки Минча

было выбрано 4 ключевых участка, замыкающих в ландшафте катену геохимического сопряжения.

Участок 1 (элювиальная фация) представлен поверхностным иллю-виально-гумусово-железистым песчаным подзолом, развивающимся на-флювиогляциальных песках под чернично-зеленомошным сосняком (в дальнейшем - подзол под сосняком). Подобные почвы составляют основу почвенного покрова территории и занимают свыше 80% площади. Для них характерен укороченный профиль с малой мощностью отдельных горизонтов. На глубине 130-150 см флювиогляциальные отложения подстилаются карбонатной песчано-гравелистой мореной, что существенно влияет на геохимию ландшафта.

Участок 2 (элювиальная фация) характеризуется поверхностным иллювиально-гумусово-железистым песчаным подзолом под неморальным ельником-кисличником на флювиогляциальных и моренных песках (в дальнейшем - подзол под ельником). Подобные биогеоценозы распространены менее широко, занимая около 5% территории. Смена материнских пород происходит, как правило, на глубине 50-70 см в пределах пере' ходных к породе горизонтов, однако основная часть маломощного профиля почвы приурочена к бескарбонатным флювиогляциальным отложениям.

Участок 3 (аккумулятивная фация) расположен в центральной пойме р. Минча, где на песчаных отложениях под осоково-разнотравным березняком формируется аллювиальная болотная перегнойно-глеевая почва (в дальнейшем - перегнойно-глеевая почва под березняком). Для нее характерно наличие мощного перегнойного горизонта слабой степени оторфованности, под которым располагается оглеенный минеральный горизонт песчаного состава.

Участок 4 (аккумулятивная фация) приурочен к прирусловой-пойме и представлен аллювиальной болотной иловато-перегнойно-глеевой почвой на более грубозернистых аллювиальных песках под разнотравным черноольшаником (в дальнейшем - перегнойно-глеевая почва под ольшаником). Несмотря на близкое залегание грунтовых вод верхняя часть почвы хорошо дренирована и аэрируема, что определяет развитие мощ-

ного перегнойного горизонта с высокой степенью преобразования органической массы. Перегнойно-глеевые почвы аккумулятивной фации занимают в совокупности■около 5% территории.

На выбранных участках изучались химические и физические свойства почв, их пространственное варьирование и сезонная динамика, состав природных растворов и особенности трансформации вод в ландшафте. При этом в основном использовали стандартные методики, рекомендованные для анализа почв и вод кислых гумидных ландшафтов (Ари-нушкина, 1970; Агрохимические методы исследования почв,1975; Стро-- ганов,Бузинова,1980; Орлов,Гришина, 1981; Hesse,1971).

Для оценки воздействия на почвы осадков различной степени кислотности был проведен лабораторный модельный эксперимент. Сосуды-колонки из пластмассы диаметром 10 см и высотой 25 см включали в себя монолиты почв ненарушенного сложения, состоящие из горизонтов А0-А0А2(А1А2)-Bjh-В1 подзолов и верхнего слоя горизонта Ah перег-нойно-глеевых почв.

Модельные осадки с pH 4.5, 3.5 и 2.5 (КО-4.5. КО-3.5 и КО-2.5) создавались на основе смеси серной (70%) и азотной (30%) кислот, контролем служил полив почв дистиллированной водой (рН«-5.6). Пов-торность каждого варианта опыта была двухкратной. Нормы поливов были выбраны на основе изучения годовых циклов атмосферных осадков на территории Восточной Литвы. Полная доза полива имитировала две годовые нормы осадков {по 700 мм в год), разовая соответствовала полумесячной норме атмосферных выпадений. Средняя интенсивность поступления в почвы модельных осадков составляла 0.2 мм/мин.

В ходе эксперимента анализировали состав фильтрующихся из монолитов вод. После окончания опыта монолиты подзолов были разделены на генетические горизонты, перегнойные горизонты перегнойно-глеевых почв анализировались послойно (0-5 и 5-25 см).

Вариационно-статистическая обработка данных проводилась на ЭВМ с помощью пакетов прикладных программ Pedoclass и Mesosaur.

■ ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ ВОСТОЧНОЙ ЛИТВЫ

Физические и водно-Физические свойства исследуемых почв близки и определяются песчаным составом почвообразующих пород. Подзолы' имеют рыхлое сложение, высокую водопроницаемость, относительно небольшую влагоемкость. Анализ профильного распределения величин вла-гозапасов и сезонной динамики влажности указывает на приуроченность зоны активного водообмена к верхней части профиля подзолов. При высокой влагоемкости перегнойно-глеевых почв рыхлое сложение и хорошая оструктуренность их органогенных горизонтов определяют активный гравитационный перенос влаги поступающих осадков вниз по профилю вплоть до уровня грунтовых вод.

Основные химические свойства почв типичны для соответствующих классификационных разностей. Подзол под сосняком характеризуется низким содержанием гумуса (до 1.555 Сорг), качественный состав которого варьирует от фульватно-гуматного до гуматно-фульватного, кислой реакцией среды, высокими значениями обменной кислотности, до 90% величины которой создает обменный алюминий, крайне низкими значениями ЕКО минеральной части профиля (не более 12 мэкв/ЮОг) и низкой степенью насыщенности ППК основаниями (не более 40%). В подзоле под ельником при кислой реакции среды и малой степени насыщенности ППК основаниями (не более 31%) отмечается повышение степени гумусированности до 4.0% Сорг, увеличение абсолютного содержания обменных оснований^ ЕКО до 21 мэкв/ЮОг. При переходе к обогащенным карбонатами слоям морены физико-химические свойства почв резко меняются, что является провинциальной особенностью песчаных подзолов Литвы (Вайчис,1981).

Мощные перегнойные горизонты перегнойно-глеевых почв богаты органическими соединениями (34 и 22% Сорг в почвах под березняком и ольшаником соответственно) с преобладанием гуминовых кислот, отличаются нейтральной реакцией, высокой ЕКО (190 и 164 мэкв/ЮОг соответственно) и практически полной насыщенностью ППК основаниями (90-95%)среди которых доминирует обменный кальций.

Природное варьирование химических свойств почв. Для выявления трендов изменения почвенных свойств под влиянием кислотных осадков были изучены пространственно-временные закономерности варьирования ряда показателей химического состава исследуемых почв. Обнаружилось, что наибольший вклад в природную вариабельность вносит сезонная динамика свойств. Особенно наглядно она проявляется в подзолах, где в силу общей обедненности почв подвижными соединениями их временные флуктуации выглядят наиболее контрастно. Пространственная изменчивость почвенных свойств значительно уступает временной, вероятно, в связи с одновозрастностыо древостоев, сравнительно равномерным распределением деревьев по площади и песчаным гранулометрическим составом почв, облегчающим выравнивание полей концентрации подвижных элементов.

Средние значения показателей химических свойств почв и доверительные границы их пространственно-временного варьирования приведены в табл.1.

ТРАНСФОРМАЦИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПРИРОДНЫХ ВОД В ЛЕСНОМ ЛАНДШАФТЕ

Химический состав атмосферных осадков района исследования отражает наличие среди загрязнителей атмосферы кислотообразующих пол-лютантов - сульфатов и нитратов (табл.2). Атмосферные осадки теплого периода, собранные в Литовском национальном парке, имели значительный разброс значений рН от 3.9 до 7.2 ед. с бимодальным распределением величин и наибольшей повторяемостью в классах 4.5-4.8 и 6.5-6.8. В этой связи их можно условно разделить на две примерно равные по объему поступления группы "кислых" и "нейтральных" дождей. Первые связаны с юго-западным переносом воздушных масс и содержат больше сульфатов и меньше терригенных примесей. Общая минерализация дождевых вод варьировала от 3.4 до 44.4 мг/л в зависимости от количества и интенсивности осадков, концентрации поллютантов в приземном слое атмосферы и предшествующих погодных условий.

Снеговые воды имели близкую к дождевым общую минерализацию.

Таблица 1

Некоторые химические свойства почв района исследования и доверительные границы их варьирования (М ± Ц.95 т, п = 25)

Почва Гори- РНцодн Обменная А13 + 06м Гидролит. Сумма об- Водораств. Водораств. с ВОВ

зонт кислотность кислотность мен. осн. 3-3042- Ы-Ш3"

мэкв/ЮОг мэкв/ЮОг мэкв/ЮОг мэкв/ЮОг мг/юог мг/ЮОг мг/100г

Подзол АО 4.! 3±0.7 7.4+1.4 3.6+1.0 102.3130.4 23.2+2.1 5.4+4.8 0.6+0.6 183.8167.4

под сос- А0А2 4. ЗЮ. 7 1.9±0.6 1.8+0.6 9.313.6 2.710.3 0.5+0.3 0.1±0. 03 4.014.3

няком Вт 4.7±0.6 1.0+0.3 1.0Ю.З 6.211.5 1.310.2 0.3+0.3 0.0210.02 2.0+1.6

В1 4.8Ю. 5 0.3±0.1 0.3+0.1 2.4Ю.6 1.6+0.3 0.110.1 0.01+0.01 1.010.1

Подзол АО 4. 6±0. 4 4.0±0.2 2.1+0.3 85.8130.1 24.0+1.3 5.9+4.0 0.7Ю.6 112.619.4

под ель- А1А2 4.5±0.6 2.6+0.4 2.410.5 15.9+5.6 5.210.6 1.210.8 0.1Ю.1 4.315.3

ником Вт 4.4±0. 6 2.7Ю.З 2.7Ю.7 11.8+5.7 1.5+0.3 0.2Ю.З 0. 04+0. 02 4.015.9

В1 5.3±0.7 1.010.3 0.910.3 4.711.6 1.910.3 0.4+0.1 0. 02+0. 02 1.0+1.3

ПГ под А11 6. 6±0. 4 0.4+0.5 н.п. 0. 18.919.7 171.5154.8 8. 4+6. 8 0.810.8 64.616.0

березняком

ПГ под АЪ 7.0±0.3 0.210.2 Н.П. 0. 8.614.4 155.8161.2 10.019.0 0.210.3 36.514.0

ольшаником

_*_

Примечание: Здесь и далее в таблицах и рисунках ПГ - перегнойно-глеевые почвы

Среднее значение рН 4.7 указывало на преобладание в холодный период года процессов подкисления осадков.

Химический состав полкроновых осадков. При просачивании атмосферных ■ осадков сквозь древесный полог их общая минерализация возрастает на 10-30 мг/л. Наиболее активно обогащаются химическими элементами подкроновые осадки ельника (возрастание общей минерализации в 3 раза), меньше изменяется состав осадков под пологом березового древостоя (возрастание минерализации в 2 раза), наименее существенно - под пологом сосняка и ольшаника (возрастание минерализации в 1.6 раз). В зимний период в хвойных фитоценозах концентрации примесей в подкроновых осадках остаются близкими к характерным величинам летнего периода, а в опадающих древостоях снижаются до фоновых.

По сравнению с атмосферными выпадениями на полог леса подкроновые осадки сосняка и березняка в наибольшей мере обогащены магнием, а ельника и ольшаника - калием. Балансовый анализ химического состава растворов показал, что специфичность подкроновой- трансформации связана с различиями в выщелачивании метаболитов из тканей, а общая минерализация осадков обусловлена в основном количеством задержанных и смытых с поверхности крон поллютантов.

В период изучения особенностей тансформации осадков древесным ярусом средневзвешенный рН дождевых вод составлял 5.5, реакция среды подкроновых осадко'в изменялась относительно малозаметно.

Химический состав лизиметрических и почвенно-грунтовых вод. Концентрации большинства компонентов в почвенных растворах подзола под сосняком близки к характеристикам состава подкроновых осадков. Кислотность лизиметрических вод из лесной подстилки и элювиального горизонта при этом на порядок выше. По мере просачивания растворов через профиль величины их минерализации и рН постепенно растут.

При дальнейшей фильтрации гравитационных вод подзолов до уровня грунтовых они выщелачивают карбонаты моренных отложений, обогащаясь ионами кальция, магния и гидрокарбонатов. Еще более значим рост концентраций основных компонентов в подземных водах по мере

Таблица 2

Химический состав природных вод лесного ландшафта района исследования, мг/л

Вид растворов pH Ca Mg К Na N-NV N-N03- S-S042' HCO3- Минерализация

Атмосферные осадки:

дождь 5.0 1.3 0.1 0.2 0.3 1.4 0.2 1.1 8.1 15.7

снег 4.7 1.8 0.1 0.6 0.7 2.1 0.9 1.0 3.7 16.9

Полкроновые осадки

сосняка: дождь 5.2 2.6 0.9 1.2 0.3 2.3 0.4 1.4 9.2 24.1

снег 5.2 2.2 0.3 0.6 0.7 2.0 1.7 1.3 6.1 24.6

Подкроновке осадки

березняка: дождь 5.7 3.9 1.6 2.1 1.3 2.7 0.6 2.9 8.3 32.3

снег 5.3 1.9 0.2 0.5 0.9 1.8 0.5 0.6 8..1 18.2

Лизиметрические воды

подзола под сосняком:

АО 4.2 3.2 1.0 2.8 0.5 3.3 0.3 1.8 12.2 30.8

А0А2 4.4 3.0 1.1 1.8 0.6 2.1 0.1 0.6 6.1 17.5

В1 5.0 3.1 1.3 2.8 0.5 1.1 0.1 0.5 12.2 23.2

Почвенно-грунтовые

воды ПГ почвы под

березняком 7.3 31.8 4.8 1.6 0.7 3.1 0.2 0.6 109.8 380.5

Воды р.Минча 8.0 * 44.3 13.2 1.6 3.0 1.5 0.4 2.6 213.5 287.1

Воды оз.Утянис оо 43.9 К. 4 1.2 2.5 0.6 0.5 0.3 213.5 285.4

передвижения их от элювиальных к аккумулятивным фациям ландшафта. Почвенно-грунтовые воды перегнойно-глеевых почв имеют на порядок более высокую минерализацию и отличаются нейтральной реакцией среды.

Поверхностные воды р.Минчи и оз.Утянис (локальный базис аккумуляции веществ в ландшафте) характеризуются слабощелочной реакцией среды, высокими щелочностью и общей минерализацией. Таким образом условия формирования подземного стока с территории водосборного пространства обеспечивают значительную устойчивость открытых водоемов Восточной Литвы к кислотным атмосферным выпадениям.

ДИНАМИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОЧВ С ИМИТИРОВАННЫМИ КИСЛОТНЫМИ ОСАДКАМИ И ИЗМЕНЕНИЯ СОСТАВА ПОЧВЕННЫХ РАСТВОРОВ Будучи наиболее мобильной фазой почв почвенные растворы чутко реагировали на воздействие имитированных кислотных осадков. Наибольшие изменения их состава наблюдались в подзоле под сосняком, наименьшие - в перегнойно-глеевых почвах. За время эксперимента рН фильтрующихся из монолитов вод не' опускался ниже 3.3(подзолы) -5.7 (перегнойно-глеевые почвы). Анализ статистической значимости различий в динамике величин рН промывных вод показал достоверность влияния КО-2.5 и К0-3.5 на реакцию почвенных растворов подзола под сосняком. КО-2.5 - на реакцию вод подзола под ельником и перегной-но-глеевой почвы под березняком. В перегнойно-глеевой почве под ольшаником подкисленйе растворов не отмечалось даже при экстремальной кислотной нагрузке. Обработка монолитов КО-4.5 ни в одной из исследуемых почв не вызывала достоверных изменений реакции промывных вод (рис. 1).

Концентрации в промывных водах сульфатов и нитратов во всех вариантах опыта сильно изменялись во времени. Вынос сульфатов из почв в целом достоверно усиливался по мере увеличения концентрации ионов 304г" в модельных осадках. Нитраты активно мигрировали с растворами в контроле, а также при имитации воздействия на почвы КО-4.5 и К0-3.5, но частично теряли свою мобильность при поступлении в почвы с КО-2.5

рН в

— ийо

н- КО-4.8 ■ КО-Э.В

•о- ко-г.в

рн -

— нао

— К0-4.В

• ко-э.в -о- ко-г.е

рис.1. Динамика значений рН промывных вод подзола под сосняком (А) и ПГ почвы под березняком (Б) при имитации воздействия кислотных осадков.

А

б

Л

В

Са. мг/л

— иго

:-*- КО-4» В • ко-з.в "-в- ко-а.в

Норма осадков, мес.

Са.

МГ/Л

Б —-

— Н20 - «

КО-4.В '• КО-З.В

--Т-о-'КО-В.В"'

Корма осадков, мес.

А

9

В

3

К.

МГ/Л

12 1в 2« 24

К.

МГ/Л

рис.2. Динамика содержания оснований в промывных водах подзола под сосняком (А) и ПГ почвы под березняком (Б) при имитации воздействия кислотных осадков.

Содержание аммонийного азота в почвенных растворах значимо изменялось под влиянием модельных кислотных осадков в подзолах и было независимо от степени кислотной нагрузки в перегнойно-глеевых почвах. В подзолах при воздействии на почвы КО-4.5 и КО-3.5 увеличение мобильности ионов аммония отмечалось с 8 и 6 "месяца" поливов соответственно. При взаимодействии подзолов с КО-2.5 максимальные концентрации аммонийного азота (16-31 мг/л) в 8-10 раз превышали контрольные. а возрастание водно-миграционных потоков соединения наблюдалось с начала проведения модельного опыта.

Концентрации Саг+, Мб2* и К* в промывных водах в контроле, а также при моделировании воздействия на почвы КО-4.5 были близки к характеристикам их содержания в природных растворах (рис.2). При кислотной нагрузке, задаваемой КО-3.5, в фильтрующихся водах отмечалось. достоверное увеличение концентраций катионов щелочноземельных элементов, однако различия с контролем, будучи максимальными в течение первых 2-6 "месяцев" полива, сглаживались к 8-10 "месяцу" обработки подзолов и к 10-16 - перегнойно-глеевых почв. Только при воздействии на почвы К0-2.5 в течение всего эксперимента наблюдалась значимая и стабильная мобилизация элементов в почвенные растворы. Так, уже при 0.5-1-месячной норме осадков происходило резкое увеличение содержания в промывных водах подзолов Са2+ (в 3-5 раз), Мбг+ (в 8-12 раз) и К* (в 3 раза). Скорость перехода катионов в почвенные растворы была различна и изменялась во времени. Наибольшее содержание кальция в водах отмечалось на 5-6 "месяц" их полива КО-2.5, магния - в течение 1-6 "месяцев", калия - к 4-6 "месяцу" опыта . При этом на динамических кривых концентраций элементов выделялось несколько промежуточных максимумов, которые, очевидно, были связаны с последовательным вытеснением в раствор обменных оснований из различных позиций ППК и постепенной мобилизацией необменных форм элементов. Характерно, что при менее сильных кислотных нагрузках на подзолы на кривых выноса кальция, магния и калия с промывными водами выделялись лишь единичные максимумы.

Под влиянием сильнокислых модельных осадков наблюдалось ста-

тистически значимое увеличение содержания Са2*. Мя2* и К* в водах, фильтрующихся из перегнойно-глеевых почв. Однократное воздействие КО-2.5 на почвы вызывало увеличение концентраций кальция и магния в растворах в 1.5-3 раза, а к 5-6 "месяцу" полива различия с контролем становились максимальными, причем переход элементов в раствор происходил синхронно. Обогащенность ППК перегнойно-глеевых почв ионами Са2+ и Мя2+ обусловливала достаточно высокие параметры выноса элементов с фильтрующимися водами, тогда как вынос калия был невелик по абсолютным величинам.

Исследование содержания в промывных водах водорастворимых органических веществ (ВОВ) показало, что при воздействии КО-4.5 и КО-3.5 на почвы количественные параметры выноса ВОВ превышали контрольные в 2-2.5 раза в подзолах под сосняком и ельником (до 32.5 и 36.0 мгС/л соответственно) и в 1.5 раза в перегнойно-глеевых почвах под березняком и ольшаником (до 32.8 и 11.0 мгС/л соответственно). В то же время воздействие на почвы КО-2.5 подавляло миграцию ВОВ из монолитов, снижая концентрации углерода в фильтрующихся водах вплоть до 5.0-8.4 мг/л в подзолах и до 3.2-10.5 мг/л в перегной-но-глеевых почвах. Причиной снижения миграции органических веществ при подкислении почв могли служить изменение растворимости протони-рованных гуминовых кислот, а также повышение ионной силы растворов; отражающееся на конфигурации и степени полимеризации гумусовых веществ.

ВЛИЯНИЕ ИМИТИРОВАННЫХ КИСЛОТНЫХ ОСАДКОВ НА СВОЙСТВА ПОЧВ

Состав и свойства твердой фазы почв менее чувствительны к антропогенному подкислению. чем почвенные растворы. За время эксперимента эффекты обработки почв КО-4.5 не отличались от контроля, изменения почвенных свойств при поливе монолитов КО-3.5 в большинстве случаев не выходили за рамки природного варьирования. Лишь взаимодействие почв с КО-2.5 приводило к достоверным изменениям ряда контролируемых показателей свойств (табл.3). Большинство эффектов закисления фиксировалось при этом в поверхностных горизонтах.

Таблица 3

Влияние имитированных кислотных осадков на некоторые химические

свойства почв

Показатель Вариант обработки Подзол под сосняком ПГ под березн.

АО А0А2 Вгь В1 АЬ' А1/'

РНводн контроль 4.9 4.9 5.2 5.2 6.2 6.4

КО-4.5 5.2 5.0 5.5 5.5 6.2 6.4

КО-3.5 ' 4.9 5.0 5.2 5.1 5.8 6.4

КО-2.5 3.5* 3.1* 4. 2* 4.4+ 5. 6+ 6.4

Обменная контроль 7.8 1.8 0.7 0.4 0.3 0.2

кислот- КО-4.5 5.6 1.1 0.8 0.5 0.3 0.2

ность. КО-3. 5 8.2 1.4 0.7 0.4 0.4 0.2

мэкв/ЮОг КО-2.5 24. 6* 2.0 112* 0.7 0.5 0.2

Гидролити- контроль 96.1 14.0 5.6 3.5 20.3 15.2

ческая ки- КО-4:5 81.7 10.7 6.0 4.2 24.2 17.9

слотность. КО-3.5 97.3 9.1 6.3 3.5 35.5 15.0

мэкв/ЮОг КО-2. 5 132.3+ 12.7 7.7 4.6 48. Г 15.0

Сумма об- контроль 30.4 2.5 1.2 2.4 219.9 170,4

менных ос- КО-4.5 28.7 2.7 1.4 1.7 213.8 184.7

нований. КО-3.5 16.7 2.2 1.6 1.1 183.2 191.2

мэкв/ЮОг КО-2. 5 7. 9* 1.8 1.7 • 1.6 206.3 190.5

Обменная контроль 1.9 0.8 1.8 1.8 4.5 3.9

Б-ВО*2". КО-4.5 1.0 0.6 0.7 1.1 4.1 4.0

мг/100г КО-3.5 2.5 0.6 1.7 1.7 4.7 4.4

КО-2. 5 6.0 0.8 4.4 4.1 5.0 4.6

Водораст- контроль 2.5 0.3 0.7 0.4 2.0 1.6

воримый КО-4.5 2.4 0.4 0.4 0.4 . 2.4 0.9

N-N03". КО-3.5 2.5 0.3 0.5 0.5 2.7 1.0

мг/ЮОг КО-2. 5 2.0 0.4 0.4 0.6 2.0 0.8

Свов> контроль 188.3 7.1 3.5 1.3 49.3 39.8

мг/ЮОг КО-4.5 177.5 8.1 3.4 1.5 44.2 40.5

КО-3.5 115.6+ 5.1 2.7 1.2 53.0 47.4

КО-2.5 83. А* 6.8 2.3 1.2 41.7 49.9

Примечание: знаком + отмечена достоверность различий с контролем при Р=0.95

Показатели кислотно-основного состояния почв являются интегральным критерием их возможного закисления. Анализ реакции среды и форм почвенной кислотности в различных вариантах опыта показал, что наиболее чутко реагировал на подкисление подзол под сосняком. Под влиянием КО-2.5 падение величин рНводн отмечалось во всех его горизонтах, причем разница с контролем составляла 1.4 ед. в лесной подстилке и уменьшалась до 0.9 ед. в горизонте В1. В подзоле под ельником изменение реакции среды было менее выражено и проявлялось только в лесной подстилке (уменьшение рНводн на 0.4 ед.). В перег-нойно-глеевых почвах, взаимодействовавших с КО-2.5, величины рНводн верхнего 5-см слоя (А!/) достоверно снижались на 0.7-1.4 ед., однако реакция среды была при этом близкой к нейтральной, а в нижележащем 20-см слое (Ай") оставалась на характерном фоновом уровне.

В тесной взаимозависимости со значениями рНводн изменялись в ходе опыта величины рНсол (г=0.86-0.99). Более подробное изучение изменения структуры потенциальной кислотности показало, что под влиянием имитированных кислотных осадков может идти увеличение как обменной, так и гидролитической ее форм, но проявляется оно в разной степени и зависит от почвенных свойств. В частности, при поливе подзола под сосняком КО-2.5 обменная кислотность лесной подстилки возрастала более, чем в 3 раза, а гидролитическая - лишь в 1.4 раза. При этом изменялась природа обменной кислотности : если до полива и в контрольных условиях она на 64% создавалась протонами карбоксильных и фенолгидроксильных групп, то под влиянием модельных осадков до 73% возросла доля обменного алюминия. Содержание ионов А13* в ППК изменялось при этом в. обратной пропорции к значениям РНводн (г=-0.89) и могло достигать фитотоксических концентраций (вплоть до 18 мэкв/ЮОг). В лесной подстилке подзола под ельником аналогичные эффекты закисления проявлялись в меньшей степени. В минеральных горизонтах профиля подзолов, где ионы А13* изначально доминируют в ППК, возрастание величин обменной и гидролитической кислотности и содержания обменного алюминия было относительно малозаметно даже при наиболее жестком протонном прессинге.

В перегнойно-глоевых почвах, подкисленных КО-2.5, наблюдалось увеличение гидролитической кислотности поверхностного слоя в 2.5-4 раза за счет прочного связывания протонов органическими компонентами ППК в позициях с переменным зарядом. Изменения значений обменной кислотности не представлялись значимыми, а обменный алюминий ни в одном из вариантов опыта не присутствовал среди катионов ППК.

Структура ППК. Внедрение в ППК закисляющихся почв Н+ и А13* вызывало вытеснение из него обменных оснований (рис.3). Под действием КО-2.5 из лесных подстилок подзолов под сосняком и ельником было удалено соответственно 71 и 55% обменного Са2*, весь обменный Мб2*, 75 и 33% обменного К* и до 29% обменного Иа*. Порядок чувствительности обменных оснований к антропогенному подкислению, рассчитанный на основе отношения разницы концентраций элементов при обработке почв дистиллированной водой и КО-2.5 к их исходной концентрации, имел следующий вид : Мб > Са > К » На.

В элювиальных горизонтах подзолов выщелачивание обменных оснований было менее интенсивно, а в иллювиальной части профиля выносимые с промывными водами катионы частично теряли свою мобильность, что приводило к некоторому возрастанию их содержания в ППК.

Среди характеристик ионообменного комплекса подзолов в наибольшей степени изменялись те, которые учитывают относительную долю основных и кислых катионов. Так, при поливе почв КО-2.5 степень насыщенности лесных подстилок снижалась в 2(подзол под ельником)-5(подзол под сосняком) раз, а эквивалентное отношение Саг*/А13+ - с 8.5 до 0.4 и с 7.4 до 1.4 соответственно, причем в подзоле под сосняком уменьшение последнего показателя прослеживалось по Есем горизонтам профиля.

В перегнойно-глеевых почвах общее величина ЕКО и степень насыщенности ППК настолько высоки, что несмотря на активный вынос кальция и магния с промывными водами под влиянием КО-2.5 итоговая разница варианта обработки почв с контролем и характеристиками натив-ных почв была незначительной.

ге

10

4

з

г

1

□ ^

к+

Ма*

А13*

Н+

12 3 4 123 4 1234 1234

рис.3. Содержание обменных ионов в ППК подзола под сосняком (мэкв/ЮОг) в различных вариантах модельного опыта : 1- контроль. 2- КО-4.5. 3- КО-3.5. 4- КО-2.5

Соединения серы и азота в почвах. При стабильных величинах концентраций общей серы в исследуемых почвах заметное увеличение содержания подвижных сульфатов отмечалось только в подзоле под сосняком. При обработке подзола КО-2.5 концентрации подвижных сульфатов в лесной подстилке возрастали по сравнению с контролем в 3 раза. 94% их количества являлось водорастворимыми. Специфическая адсорбция сульфатов в иллювиальных горизонтах определяла увеличение содержания обменной формы соединения в 2-2.5 раза, причем только 2-7% поглощенных анионов было способно переходить в водную вытяжку. В иллювиальной части профиля подзола под ельником не отмечалось направленного по градиенту кислотности модельных осадков увеличения содержания обменных сульфатов. Таким образом, возможность дополнительной специфической сорбции анионов из растворов реализуется только при подкислении минеральных горизонтов, способствующем повышению положительного заряда гидроокислов А1 и Ге (корреляция между снижением величин рНводн и накоплением 304г~обм в подзоле под сосняком: г=-0.99).

Запасы в почвах соединений азота относительно высоки по сравнению с его поступлением с имитированными осадками, а нитрат-адсорбционная емкость почв очень незначительна. В этой связи ни в одном из вариантов опыта не отмечалось достоверных изменений содержания в почвах общего азота, водорастворимых нитратов, а также водорастворимого аммония.

Органическое вещество и некоторые биохимические показатели почв

За время эксперимента в почвах не произошло достоверных изменений общего содержания гумуса, однако отмечалось изменение подвижности ряда компонентов. Так, содержание углерода ВОВ в подстилке подзола под сосняком уменьшалось по мере закисления среды, коррелируя с показателем рНводн (г=0.80). Содержание углерода кислотораст-воримых органических веществ (КОВ) также снижалось в 1.5-2 раза по мере увеличения кислотности модельных осадков в подстилке и элювиальном горизонте, но слабо увеличивалось в иллювиальной части профиля. При этом вещества кислоторастворимой фракции в варианте взаимодействия подзола под сосняком с К0-2.5 были более протонированы, чем в контроле. В остальных исследуемых почвах отмечались аналогичные тенденции изменения содержания ВОВ и КОВ, но они были менее выражены.

Изучение процессов трансформации органических остатков в 'подкисленных модельными осадками почвах не показало изменения общего содержания и качественного состава производных протеина и лигнина. Содержание аминокислот в органогенных горизонтах подзолов и перег-нойно-глеевых почв составляло 18-37 и 29-53 ммоль/ЮОг соответственно, выход продуктов окисления лигнина в подзолах - 18-20 иг/г.

Возможно, при большей продолжительности эксперимента можно было бы ожидать изменения скорости биодеградации.органических веществ, так как при экстремальной кислотности модельных осадков было

'V

очевидно торможение общей биологической активности почв. Скорость эмиссии С0г с поверхности монолитов, обработанных КО-2.5, снижалась на 23-49%, составляя 0.3-0.5 мкг/м2 с в подзолах и 0.6-0.8 мкг/м2 с в перегнойно-глеевых почвах.

Влияние подкисления почв на корневое питание растений было изучено в полевом эксперименте по поливу делянки подзола под сосняком полумесячной нормой КО-2.5. Установлено резкое смещение значения изоэлектрической точки (ИЭТ) корней черники с 5.2 до 6.О ед.рН за 30 мин после полива, сохранение возбуждения электрофизиологической системы растений в течение 5 часов и последующее постепенное снижение показателя до исходного уровня. Следствием смещения ИЭТ может быть протонизация клеточных стенок ризодермы, приводящая к нарушению активного и пассивного транспорта катионов в растения.

ВЛИЯНИЕ ИМИТИРОВАННЫХ КИСЛОТНЫХ ОСАДКОВ НА ЗАПАСЫ И БАЛАНС ЭЛЕМЕНТОВ И СОЕДИНЕНИЙ В ПОЧВАХ

При имитации двухлетнего воздействия на почвы модельных КО-2.5, КО-3.5 и КО-4.5 протонная нагрузка составила около 54.2. 7.8 и 2.8 КэквН*/га, поступление сульфатов - 611.2, 93.2 и 12.8 кгБ/га, нитратов - 143.8, 13.4 и 4.0 кгГ}/га соответственно.

Благодаря действию буферных систем почв значительная часть протонов, поступающих с модельными осадками, была нейтрализована. Даже при экстремальной кислотности осадков подзолами было поглощено около 40-54%, а перегнойно-глеевыми почвами - 94-96% поступивших на поверхность протонов (табл.4). При этом в подзолах возрастала обменная форма кислотности, а в перегнойно-глеевых почвах■активизировались необменные механизмы связывания протонов.

Поступление сульфатов с модельными осадками и их вынос с водами, фильтрующимися из подзолов, происходили в примерно равных объемах, что свидетельствовало о значительной миграционной активности соединения в почвах. Вместе с тем в иллювиальном горизонте подзола под сосняком при закислении отмечалось накопление иона Б04г" в обменной форме. Перегнойно-глеевые почвы также обнаруживали способность к поглощению сульфатов кислотных осадков, однако закрепление анионов шло как в обменной, так и в необменной формах.

Баланс поступления и выноса нитратов складывался в исследуемых почвах по-разному. При активной водной миграции нитратов в контроле

Таблица 4

Интегральный вынос компонентов с промывными водами (числитель) и изменение их запасов в почвах (знаменатель) по сравнению с контролем в различных вариантах модельного опыта, кг/га

Элемент Подзол под сосняком ПГ под березняком

КО-4. 5 КО-3. 5 К0-2.5 К0-4.5 КО-3.5 КО-2.5

Н (*) 0.7 [1.7] 0.6 [-3.3] 28.6 [-21.8] -0.4 [-0.5] 0.1 [-5.2] 0.1 [-51.8]

-4.5 -3.2 +31.9 0 0 -0.1

Б-БО,2" (*) 19.0 [28.3] 91.5 [20.4] 620.7 [31.8] 4.5 [-1.0] 41.6 [-44.3] 370.2 [-233.5]

-10.5 +5.6 +43.5 0 +2.2 , +1.4

N-N0," (**) 5.8 [14.2] 5.8 [4.8] 85.2 [-46.2] ■ -9.5 [88.3] 30.8 [119.2] 105.5 [63.5]

-0.9 -0.8 -2.3 +0.6 +0.9 +0.3

(**) 26.6 33.7 123.2 2.8 6.8 0.4

+6.5 -5.3 -10.8 +1.3 +18.2 +16.9

Са (*) 3.5 11.2 121.0 20.5 224.8 1068.7

-91.9 -307.8 -458.5 +386.7 +1062.6 +515.3

Мй (*Т 1.1 4.2 20.1 6.3 24.2 98.7

-4.7 -36.9 -57.1 +108.1 +149.6 +121.8

к (*) 2.6 7.8 28.0 -0.8 -0.8 2.8

-0.3 -39.8 -70.1 -4.6 +3.4 +3.2

9вов (**) 177.5 -40.8 -41.6 64.5 121.6 -74.4

-5.6 -102.6 -144.5 -1.6 +34. 5 +28.5

Примечания: Изменение запасов в почвах приведено для :

(») - обменных, (*») - водорастворимых форм элементов В квадратных скобках указана разница между выносом элементов из монолитов почв с промывными водами и поступлением их с имитированными кислотными осадками

по мере увеличения концентраций ионов в модельных осадках в подзолах отмечалось задержание до 32-58% поступивших анионов; в богатых подвижными нитратами перегнойно-глеевых почвах не наблюдалось их поглощения из растворов. Накопление . водорастворимого нитратного азота ни в одной из исследуемых почв не происходило.

Запасы в почвах водорастворимого аммонийного азота оставались близкими в различных вариантах эксперимента. В то же время транспорт соединения с водами, фильтрующимися из подзолов, достоверно увеличивался по градиенту кислотности модельных осадков. Можно полагать, что одним из основных источников ионов аммония в растворах служили обменные формы соединения. Характерно, что усиленная миграция Ш4+ с промывными водами наблюдалась в чувствительных к закис-лению подзолах, но не отмечалась в перегнойно-глеевых почвах.

Массоперенос за пределы корнеобитаемой зоны существенного количества катионов питательных элементов является одним из главных эффектов воздействия кислотных осадков на почвы. Соответствующее снижение запасов обменных форм Са2+, Мб2*, К* указывает на ионы ППК как на главный источник их появления в растворах. С промывными водами из монолитов подзолов было вынесено до 31-44% общих запасов обменного Саг+, 33-54% обменного Мб2*, 28-49% обменного К+, в меньшей мере мигрировал из почв обменный Ма+. В перегнойно-глеевых почвах изменение запасов обменных оснований было слабо выражено на фоне высокой насыщенности ППК этими элементами.

Общий транспорт ВОВ с промывными водами расширялся в 1.5-2 раза при взаимодействии почв с КО-4.5 и КО-3.5, но сужался в среднем на 30% под влиянием КО-2.5. Одновременное уменьшение запасов ВОВ в подзоле под сосняком по градиенту кислотности модельных осадков указывало на снижение подвижности гумусовых веществ при закислении. В подзоле под ельником и перегнойно-глеевых почвах уменьшению мас-сопереноса ВОВ из монолитов с водами соответствовало относительное увеличение их запасов в почвах на 10-20%.

ВЫВОДЫ:

1. Значительная часть осадков, выпадающих в фоновых лесных экосистемах Восточной Литвы, относится к категории кислотных (рН<4.7). Среднегодовое поступление сульфатов и нитратов с осадками составляет 19.5 и 12.0 кг/га соответственно.

2. По сравнению с влажными выпадениями на полог леса подкроно-вые осадки содержат в 2-30 раз больше калия, магния, кальция и аммонийного азота, их общая минерализация увеличивается на 10-30 мг/л в ряду сосняк,ольшаник-березняк-ельник. В зависимости от типа древостоя кислотность подкроновых вод понижается на 0.2-0.6 ед.рН, геохимические потоки сульфатов и нитратов возрастают в 1.5-3.5 раза.

3. Почвы являются важным геохимическим барьером на пути миграции компонентов кислотных осадков в ландшафте. По данным натурных наблюдений, из корнеобитаемой зоны подзолов со слабокислыми растворами выносится не более 8-13% сульфатов и нитратов, поступивших с дождевыми водами в почвы.

4. В естественных условиях обнаружение трендов закисления под влиянием малых доз поллютантов затрудняется значительной вариабельностью почвенных свойств. Имитация воздействия на почвы осадков с повышенной кислотностью показала высокую потенциальную чувствительность к антропогенному подкислению подзолов под сосняками, среднюю - подзолов под ельниками и низкую - перегнойно-глеевых почв под березняками и ольшаниками.

5. Под влиянием модельных осадков с рН.<3.5 на подзолы и с рН$:2.5 на перегнойно-глеевые почвы в почвенных растворах снижались значения рН, возрастали концентрации ионов Н*, БО^2", N03", Са2*, Мя2*. К+, (последнего - только в промывных водах подзолов), изменялась миграционная активность органических веществ. Динамика концентраций отдельных компонентов зависела от степени кислотности модельных осадков, типа почвы, общего содержания и форм соединений элементов.

6. Имитация 2-летнего воздействия на подзол под сосняком осадков с рН 2.5 вызывала достоверное снижение значений рН, возрастание

величин потенциальной кислотности и содержания в ППК обменного А13*, выщелачивание обменных оснований (в особенности - Ме2*), увеличение содержания водорастворимых форм сульфатов в лесной подстилке и обменных - в иллювиальном горизонте, снижение запасов водо- и кислоторастворимых органических веществ, уменьшение интенсивности "дыхания" почв. В то же время общее содержание серы, азота и водорастворимых форм его соединений, органического углерода, аминокислот и лигнина не изменялось. Эффекты подкисления в подзоле под ельником были во многом аналогичны, но проявлялись слабее. Обработка сильнокислыми модельными осадками перегнойно-глеевых почв привела к смещению кислотно-основного равновесия и снижению биологической активности, но не влияла на иные контролируемые показатели.

7. Показано, что : увеличение потенциальной кислотности подзолов происходило в результате увеличения содержания в ППК обменного А13+, а перегнойно-глеевых почв - благодаря необменному поглощению протонов; специфическая адсорбция сульфатов модельных кислотных осадков в иллювиальных горизонтах подзолов наблюдалась только при снижении в них значений рН, перегнойно-глеевые почвы были способны к необменной фиксации анионов; при слабых и умеренных кислотных нагрузках на почвы подвижность гумусовых веществ увеличивалась, а при высоких - снижалась.

8. При мониторинге закисления почв следует контролировать величины рН, обменной и гидролитической кислотности, содержание и состав обменных катионов, отношение обменных Саг+/А13*, степень насыщенности ППК, содержание водо- и кислоторастворимых органических веществ, интенсивность "дыхания" по.чв. Особое внимание необходимо уделять поверхностным горизонтам, которые изменяются под влиянием кислотных осадков наиболее значимо.

9. Изменения почвенных свойств под влиянием атмосферных кислотных осадков неблагоприятны для корневого питания растений в связи с нарушениями в электрофизиологической системе регуляции растений. выносом катионов питательных элементов из корнеобитаемого слоя почв, повышением подвижности фитотоксичного алюминия.

10. Потенциальная чувствительность подзолов Восточной Литвы к подкислению определяет вероятность ухудшения их лесорастительных свойств и угнетение хвойных фитоценозов при условии повышения кислотности атмосферных осадков региона. Вместе с тем карбонатность моренных отложений территории, а также устойчивость перегнойно-гле-евых почв аккумулятивной фации к подкислению обеспечивают нейтрализацию кислого внутрипочвенного стока из подзолов в пределах водосборного пространства и поддерживают постоянство состава подземных и поверхностных вод.

Список работ, опубликованных по теме диссертации :

1. Влияние кислотных дождей на почвенные растворы и почвы // Мониторинг фонового загрязнения природных сред.-Л., 1989.-вып.5,-С.136-148 (с соавторами)

2. Трансформация состава атмосферных осадков в холмисто-моренном лесном ландшафте // Тез.докл.9-го Междунар.симпоз.по биогеохимии окр. среды. - М. ,1989,- С. 16 (с соавторами)

3. Фоновые характеристики загрязнения атмосферы западных районов СССР // Труды X науч.конф.мол.уч. ф-та Почвовед. МГУ.-М.,1989.-С.7-8

4. Вынос питательных веществ из крон деревьев с атмосферными осадками // Экология лесов Севера:Тез. докл.I Всесоюзн. совещ. - Сыктывкар, 1989,- С. 20-21

5. Влияние имитированных кислотных выпадений на показатели почвенной кислотности // Методология экологического нормирования: Тез. докл. Всесоюзн. конф. - Харьков,1990.- С. 6-7

6. Влияние кислотных атмосферных выпадений на значение изоэлектри-ческой точки корней растений // Растения и .промышленная среда: Тез. докл. I Всесоюзн.науч.конф. - Днепропетровск,1990.- С.70-71

7. Устойчивость основных зональных типов почв к кислотным атмосферным выпадениям // Экологические проблемы в почвоведении и земледелии: Тез. докл. Всесоюзн. школы-конф. мол. ученых. - Курск, 1991,- С. 90-91 (с соавтором)

8. Влияние кислотных осадков на свойства почв лесных экосистем южной тайги // Почвоведение,- 1990.- N 10,- С.121-136 (с соавтором)

9. Воздействие кислотных осадков на почвы и экологические последствия изменения почвенных свойств // Почвенно-экологический мониторинг: Уч.пособ. - М. ,1993 - С. 32-60 (с соавторами)