CC BY
43
Библиографический список
1. Гулак, Л.О. Методические аспекты создания крупномасштабного канцер-регистра // Онкология. - 2001. - Т. 3. - № 2-3.
2. Cancer Registration: Principles and Methods. Edited by O.M.Jensen, D.M.Parkin, R.MacLennan, C.S.Muir, R.G.Skeet // Int. Agency for Research of Cancer, Lyon, France, 1991.
3. Статистика злокачественных новообразований в России и странах СНГ в 2004 году / под ред. М.И. Давыдова, Е.М. Аксель // Вестник РОНЦ имени Блохина., 2006. - Т. 17. - № 3 (прил. 1).
4. Трапезников, Н.Н. Заболеваемость злокачественными новообразованиями и смертность от них населения стран СНГ в 1996 г. / Н.Н. Трапезников, Е.М. Аксель. - М., 1997.
5. Трапезников, Н.Н. Статистика злокачественных новообразований в России и странах СНГ / Н.Н. Трапезников, Е.М. Аксель. - М., 2001.
6. Greenlee R.T., Murray T., Bolden Sh., Wingo Ph.A. // Cancer Statistics, 2000 / CA Cancer J Clin 2000; 50:7-33.
7. Jemal A., Murray T., Samuels A., Ghafoor A., Ward E., Thun M.J.// Cancer Statistics, 2003 / CA Cancer J Clin 2003; 53:5-26.
8. Parkin D.M., Bray F., Ferlay J., Pisani P. // Global Cancer Statistics, 2002. CA Cancer J Clin 2005; 55:74-108.
Bidliography
1. Gulak, L.O. Metodicheskie aspektih sozdaniya krupnomasshtabnogo kancer-registra // Onkologiya. - 2001. - T. 3. - № 2-3.
2. Cancer Registration: Principles and Methods. Edited by O.M.Jensen, D.M.Parkin, R.MacLennan, C.S.Muir, R.G.Skeet // Int. Agency for Research of Cancer, Lyon, France, 1991.
3. Statistika zlokachestvennihkh novoobrazovaniyj v Rossii i stranakh SNG v 2004 godu / pod red. M.I. Davihdova, E.M. Akselj // Vestnik RONC imeni Blokhina., 2006. - T. 17. - № 3 (pril. 1).
4. Trapeznikov, N.N. Zabolevaemostj zlokachestvennihmi novoobrazovaniyami i smertnostj ot nikh naseleniya stran SNG v 1996 g. / N.N. Trapeznikov, E.M. Akselj. - M., 1997.
5. Trapeznikov, N.N. Statistika zlokachestvennihkh novoobrazovaniyj v Rossii i stranakh SNG / N.N. Trapeznikov, E.M. Akselj. - M., 2001.
6. Greenlee R.T., Murray T., Bolden Sh., Wingo Ph.A. // Cancer Statistics, 2000 / CA Cancer J Clin 2000; 50:7-33.
7. Jemal A., Murray T., Samuels A., Ghafoor A., Ward E., Thun M.J.// Cancer Statistics, 2003 / CA Cancer J Clin 2003; 53:5-26.
8. Parkin D.M., Bray F., Ferlay J., Pisani P. // Global Cancer Statistics, 2002. CA Cancer J Clin 2005; 55:74-108.
Статья поступила в редакцию 16.11.11
УДК 911.52 (571.6)
Alekseev I.A., Borisenko E.N., Kutilova K.E. PARAMETERS OF BIOLOGICAL WEIGHT OF GRASSY VEGETATION OF LANDSCAPES OF TERRITORY PROJECTED «VOSTOCHNY» OF LAUNCHING SITE. On the basis of materials of forwarding study of territory projected «Vostochny» of launching site and close located territories are selected and the parameters of biological weight of grassy vegetation of landscape complexes are characterized.
Key words: landscape, «Vostochny» of launching site, vegetative community, biological weight of grassy plants, weight of hay, weight of dry substance.
И.А. Алексеев, канд. географ. наук, доц., начальник отдела организации научной деятельности Благовещенского гос. пед. ун-та, E-mail: [email protected]; Е.Н. Борисенко, аспирант Благовещенского гос. пед. ун-та, E-mail: [email protected]; К.Е. Кутилова, м.н.с. Благовещенского гос. пед. ун-та
ПОКАЗАТЕЛИ БИОМАССЫ ТРАВЯНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ЛАНДШАФТОВ ТЕРРИТОРИИ ПРОЕКТИРУЕМОГО КОСМОДРОМА «ВОСТОЧНЫЙ»
На основе материалов экспедиционного изучения территории проектируемого космодрома «Восточный» и сопредельных территорий дифференцированы и охарактеризованы показатели биологической массы травяной растительности ландшафтных комплексов.
Ключевые слова: ландшафт, космодром «Восточный», фитоценоз, биологическая масса травяных растений, масса сена, масса сухого вещества.
Ландшафтоведение как самостоятельная наука решает целую совокупность научных проблем, связанных с характеристикой параметров внутриландшафтных комплексов и природных компонентов, определением их качества. Понятие «качество» в данном случае многогранное и его интегральный анализ представляет большую трудность. Поэтому, как правило, исследователи оценивают один или несколько взаимосвязанных показателей. На наш взгляд наиболее достоверным является оценка их биологической продуктивности. Она характеризует не только экологическую, но и хозяйственную ценность ландшафтов. Это становится особенно важным при формировании системы геоэкологического мониторинга крупных объектов таких, как космодром «Восточный».
Изучение фонового состояния ландшафтно-биоценотической структуры на территории проектируемого космодрома было начато в 2008 г. За период 2008-2011 гг. были подготовлены и детально изучены более 35 ландшафтно-геохимических профилей, более 150 площадок ключевых точек фациального и фитоцено-тического описания. В 2011 г. был произведен отбор образцов травяной растительности как в пределах территории проектируемого космодрома «Восточный», так и на фоновых участках, удаленных на 30-60 км.
В настоящее время биологическая продуктивность оценивается косвенным путем при определении биологической массы растительности, тем самым характеризуется качество основных компонентов ландшафта (почвенного покрова, литогенной осно-
вы, природных вод, микроклимата, морфоскульптурных компонентов рельефа).
Оценка биологической массы растительности территории неотрывно связана с анализом биоценотической, фациальной, видовой структуры, показателей микроклимата, и характера геоморфологической структуры и почвенного покрова. Самый достоверный способ (прямой) определения биологической массы растительности взвешивание сырой биомассы вегетативных органов травяной растительности, листовых пластинок древесной растительности, их массы после сушки (масса сена, воздушно сухих образцов) и озоления (масса сухого биологического вещества). Кроме того из-за трудности учета биомассы древесных растений наиболее приемлем расчет запаса древесины по формуле Даукинса [4].
Методической основой послужили теоретические и методические подходы к изучению биологической продуктивности ландшафтов, сформировавшиеся в ландшафтоведении [1; 4], почвоведении [12-13; 17; 19-20], геоэкологии, геохимии [6-8; 10; 21-22], геоботаники [15; 16] и многократно апробированные на территории Амурско-Зейской равнины [2-3].
Учитывая незначительную площадь территории проектируемого космодрома «Восточный», нами были определены ключевые участки, приуроченные к основным типам биоценозов, закономерно сменяющих друг друга в пределах нескольких зональных и интразональных типов растительного покрова. Ключевые точки были локализованы в границах ландшафтно-геохимичес-
ких профилей, расположенных в пределах контуров проектируемых объектов космодрома, а также сопредельных территорий с удалением до 50-60 км. Ключевые участки охватывали площадки водораздельных поверхностей надпойменных террас и их расчленяющих долинообразных понижений. Их выбор связан с тем, что они в отличие от площадок надпойменных террас характеризуются меньшей динамикой водонасыщенности почвогрунтов. Ландшафты же площадок надпойменных террас имеют большее биологическое разнообразие растительности. Также выбор ключевых участков произведен в соответствии с требованиями к достоверности и сопоставимости результатов анализа показателей биологической массы травяных растений элементарных ландшафтов. Сопоставимость показателей определена выбором сходных по морфоскульптуре, микроклиматической структуре, типу и видовому составу растительных ассоциаций, наиболее типичных для всей территории исследований
Для анализа биологической массы проводили укосы на трех аналитических площадках ^ 1 м2) в пятикратной повторности (общая S - 15 м2) с их ориентацией в пределах одного контура ландшафтной фации по наиболее длинной оси, взвешивание проводили на электронных весах с точностью + 0,1 мг. Масса воздушно-сухих образцов определялась после их сушки при температуре +80оС (±3°С) и относительной влажности 50-60%. Высушенные образцы озолялись в течение 1 часа в муфельной печи в керамических тиглях при температуре 400оС и взвешивались (точность - + 0,001 мг). Определялись как средние показатели различных типов биологической массы травяной растительности по всем характерным типам ландшафтных фаций, так и общие средние удельные (средневзвешенные) показатели .
Территория проектируемого космодрома «Восточный» находится в южной части Амурской области, в центральной части Амурско-Зейской равнины в пределах подзоны хвойно-широко-лиственных (смешанных) лесов. Доминируют светлохвойно-ши-роколиственно-мелколиственно-травяные и мелколиственно-ку-старниково-травяные леса и лесо-луга на бурых лесных и луго-во-бурых почвах. Дифференцируются такие ландшафтные фа-
ции (растительные ассоциации и их группы), как лиственнично-березово-разнотравные, лиственнично-дубово-березово-разно-травные, лиственнично-березово-папоротноково-разнотравные, сосново-осоковые, дубово-березово-разнотравные березово-ле-сеспедецево-папоротниково-разнотравные, березово-разнотрав-ные, березово-рододендроново-разнотравные, березово-разно-травные, березово-рододендроново-разнотравные, березово-осо-ковые, березово-ольхово-лещино-разнотравные, осоково-багуль-никово-разнотравные, мохово-осоковые. Основу травяной растительности составляют полынь, атрактилодес овальный, володуш-ка, ландыш Кейске, колокольчик точечный, вейник кратковласый, осока редкоколосая, ирис одноцветный, катриния скаблазолист-ная, папоротник-орляк, прострел китайский, соссюрея зубчатая, серпуха васильковая и т.д.
Средние и средневзвешенные величины сырой биологической массы, а также сена и сухого вещества (табл.) травяных растений ландшафтных комплексов территории проектируемого космодрома «Восточный», как показывает сравнение с ранее полученными данными о биомассе различных участков Амурско-Зей-ской равнины [2-3], несколько превышают средний для Амурско-Зейской части Среднего Приамурья уровень. Но накопление биологической массы травяной растительностью в пределах анализируемой территории ниже, чем для ландшафтных комплексов Верхнего Приамурья. Отчасти это объясняется различиями в видовом составе травяной растительности. Основной же причиной являются разные уровни увлажнения почво-грунтов и испарения почвенной влаги на территории Среднего и Верхнего Приамурья.
Превышение средних показателей биологической массы травяной растительности в пределах территории проектируемого космодрома «Восточный» над таковыми средневзвешенными показателями низкой аккумулятивной Амурско-Зейской равнины (на участке от г. Благовещенска до пос. Тыгда) объясняется многими факторами. Основным в данном случае является интенсивное антропогенное пирогенное воздействие. Кроме того, более 75 % всех контуров описанных фитоценозов являются сообществами субстратного освоения.
Таблица 1
Средние показатели биомассы травяной растительности на ключевых участках территории проектируемого космодрома «Восточный»
Название ключевого участка Масса Соотношение
сырого вещества, кг/м2 сена, кг сухого вещества (золы), г сырая масса/ масса сена сырая масса/ масса сухого вещества масса сена/ масса сухого вещества
Трансформированные водораздельные площадки 11-IV надпойменных террас р. Зея 0,3 0,05 0,01 6,79 30,44 4,55
Денудационные склоны систем холмисто-увалистого рельефа 0,34 0,05 0,02 14,33 55,38 3,35
Слабовогнутые площадки днищ долинообразных понижений систем холмисто-увалистого рельефа 0,56 0,08 0,03 14,10 110,65 6,06
В среднем для всей территории 0,29 0,06 0,02 - - -
Наибольшими показателями сырой массы и массы сена травяной растительности характеризуются участки денудационных склонов недифференцированных ММУ-У надпойменных террас р. Зея, слабовыпуклые и выровненные водораздельные площадки систем холмисто-увалистого рельефа в междуречье рр. Ора и Трот, склоновые комплексы правого борта долинообразного понижения (пади) Баргулиха. Значительные величины биологической массы травяных растений свойственны также выровненным и котловинообразным днищам, выположенным склонам малых долинных комплексов.
Средние величины биологической массы травяной растительности характерны для лесных биоценозов. В лесном покрове значительное место занимают лиственнично-березовые, лиственнич-но-дубово-березовые, лиственнично-сосново-березовые, сосно-во-дубовые ассоциации. Подлесок разной степени сомкнутости состоит из лещины разнолистной, леспедецы двухцветной, рододендрона даурского, реже кустарниковых форм берез и ив. Характер растительности в пределах светлохвойно-широколиствен-ных лесов определяется экспозицией склонов, характером увлажнения почвогрунтов. Например, светлохвойно-широколиствено-мелколиственно-кустарниково-травяные растительные ассоциации в основном приурочены к сСз, ЮЮЗ склонам (крутизна от 20 до 35о), ССВ склонам (крутизна до 20о), плакорам; светлохвойно-мелколиственно-кустарниково-травяные растительные ассоциа-
ции - к склонам ЮЮВ, ССЗ экспозиции (крутизна от 15 до 30о), луговые травяные и кочкарно-травяные комплексы - к вогнутым и пологонаклоненным днищам долинообразных понижений, днищам западин.
Наибольшие величины сырой биологической массы и массы сухого вещества в пределах территории проектируемого космодрома характерны для восстановительных мелколиственно-лесных, кустарниковых, лесо-луговых и лугово-пойменно-болотных сообществ. Мезофильные, гигромезофильные луговые ассоциации, иво-луговые, а также лугово-болотные фитоценозы, тяготеющие к пониженным формам рельефа - поймам рек и ручьев. Травяной покров вышеназванных сообществ наиболее разнообразен. В нем преобладают вейник (Calamagrostis langsdorffii), осоки (Carex lanceolata, C. drymophylla, C. pallida, C. duriuscula) и представители разнотравья. Как правило, травостой дифференцирован на два подъяруса. Верхний слагают представители крупно-травья: василистник скрученный (Thalictrum contortum), ломоносы (Clematis mandschurica, C. fusca), бубенчики (Adenophora verticillata, A. ereskiifolia, A. melinii), ясенец пушистоплодный (Dictamnus dasycarpus), горошки (Vicia amoena, V. unijuga), злаки (Spodiopogon sibiricum, Melica nutans), полыни (Artemisia freinnii, A. Integrifolia и др). Нижний ярус образуют грушанки (Pyrola rotundifolia, P. renifolia, P. chlorantha), фиалки (Viola brachysepalla, V. palmata), ландыш Кейске (Convallaria keiskei), ирис одноцвет-
ковый (Iris uniflora), прострелы (Pulsatilla cernua, P. dahurica, P. multifida), красоднев (Hemerocallis minor), костяника (Rubus saxatilis) и многие другие [16].
В целом были проанализированы показатели биологической массы травяной растительности более чем 150 контуров ландшафтных фаций, рассчитаны поправочные коэффициенты, для установления связи между показателями биологической массы травяной растительности и типом ландшафтной фации, особенностями местоположений - показатели полихорического показателя связи Плохинского (коэффициента взаимной сопряженности Чупрова), значения которых находятся в пределах 0,83-0,93. По особенностям формулы коэффициент корреляции по каждому ряду показателей в среднем на 0,1-0,2 больше полихорического показателя, поэтому анализируемую выборку можно считать достоверной.
Библиографический список
Кроме того ранее были определены и рассчитаны запасы древесины [16; 18] по формуле Даукинса [4]. Они имеют меньший уровень, чем в лесных сообществах южной части Амурско-Зейской равнины.
Полученные показатели различных видов биологической массы позволили определить уровень качества и начать проведение комплексной оценки экологической ценности территории проектируемого космодрома «Восточный», расположенной в южной части Амурско-Зейской равнины. Анализ данных биологической массы позволил дифференцировать уровень устойчивости ландшафтных комплексов, их ценности, антропогенной изменен-ности. Все полученные показатели биологической массы в совокупности с качественным валовым химическим анализом образцов почво-грутов в пределах ландшафтно-геохимических профилей стационара позволили заложить основы регулярного геоэкологического мониторинга функциональных воздействий космодрома на системы окружающей природной среды.
1. Александрова, Т.Д. Опыт статистического изучения степени связи компонентов при ландшафтных исследованиях II Изв. АН СССР. Серия географическая. - 1967. - № 3.
2. Алексеев, И.А. Показатели биомассы травянистой растительности как критерий оценки элементарных ландшафтов долинных комплексов юга Амуро-Зейской равнины II География и природные ресурсы. - 2006. - № 3.
3. Алексеев, И.А. Характеристика элементарных ландшафтов пойменных и I надпойменных террас долины Верхнего Амура II География: проблемы науки и образования. LXIII Герценовские чтения: материалы ежегодной международной науч.-практ. конф (Санкт-Петербург, 22-24 апреля 2010 г.). - СПб., 2010.
4. Арманд, Д.Л. Самоорганизация и саморегулирование географических систем. - M., 1988.
5. Базилевич, Н.И. Баланс химических веществ в природных, трансформированных искусственных экосистемах (концептуальная модель) II Гетеротрофы в экосистемах Центральной лесостепи. - M., 1979.
6. Базилевич, Н.И. Продуктивность, энергетика и биогеохимия наземных экосистем Тихоокеанского кольца II Вопросы географии: сб. ст. - M., 1981. - № 117.
7. Базилевич, Н.И. Географические аспекты изучения биологической продуктивности I Н.И. Базилевич, Л.Е Родин, И.Н. Розов. - Л., 1970.
8. Базилевич, Н.И. Географические закономерности и функционирование экосистем I Н.И. Базилевич, О.С. Гребенщиков, А.А. Тишков. -Л., 1986.
9. Исаченко, А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование: учеб. - M., 1991.
10. Исаченко, А.Г. Экологическая география России. - СПб., 2001.
11. Биологическая продуктивность травяных экосистем. Географические закономерности и экологические особенности I А.А. Титлянова, Н.И. Базилевич, В.А. Снытко [и др.]. - Новосибирск, 1988.
12. Благовидов, Н.Л. Качественная оценка земель (бонитировка почв и оценка земель). - M., 1960.
13. Благовидов, Н.Л. Качественная оценка земель и их рациональное использование. - Л., 1962.
14. Гидроклиматические ресурсы Амурской области. - Благовещенск, 1983.
15. Mетодические указания по экологической оценке кормовых угодий тундровой и лесной зон Сибири и Дальнего Востока по растительному покрову. - M., 1978.
16. Оценка воздействия на окружающую среду при строительстве и эксплуатации объектов обеспечивающей инфраструктуры космодрома на территории Свободненского и Шимановского районов Амурской области. - M.; Барнаул, 2010.
17. Программа и методика биогеоценотических исследований. - M., 1974.
18. Характеристика антропогенных трансформаций ландшафтов проектируемого космодрома «Восточный» I А.В. Пузанов, И.А. Алексеев, ИЖ Черемкин [и др.] II Mир науки, культуры, образования. - 2010. - № 6 (25).
19. Раменский, Л.Г. Введение в комплексное почвенно-геоботаническое исследование земель. - M., 1938.
20. Раменский, Л.Г. Избранные работы: проблемы методики и методы изучения растительного покрова. - Л., 1971.
21. Сверлова, Л.И. Агроклиматические ресурсы и оценка биоклиматической продуктивности земель колхозов и совхозов Амурской области: рекомендации для работников сельского хозяйства. - Благовещенск, 1986.
22. Сверлова, Л.И. Сельскохозяйственная оценка продуктивности климата Восточной Сибири и трассы БАM для ранних яровых культур. - Л., 1980.
Bibliography
1. Aleksandrova, T.D. Opiht statisticheskogo izucheniya stepeni svyazi komponentov pri landshaftnihkh issledovaniyakh II Izv. AN SSSR. Seriya geograficheskaya. - 1967. - № 3.
2. Alekseev, I.A. Pokazateli biomassih travyanistoyj rastiteljnosti kak kriteriyj ocenki ehlementarnihkh landshaftov dolinnihkh kompleksov yuga Amuro-Zeyjskoyj ravninih II Geografiya i prirodnihe resursih. - 2006. - № 3.
3. Alekseev, I.A. Kharakteristika ehlementarnihkh landshaftov poyjmennihkh i I nadpoyjmennihkh terras dolinih Verkhnego Amura II Geografiya: problemih nauki i obrazovaniya. LXIII Gercenovskie chteniya: materialih ezhegodnoyj mezhdunarodnoyj nauch.-prakt. konf (Sankt-Peterburg, 22-24 aprelya 2010 g.). - SPb., 2010.
4. Armand, D.L. Samoorganizaciya i samoregulirovanie geograficheskikh sistem. - M., 1988.
5. Bazilevich, N.I. Balans khimicheskikh vethestv v prirodnihkh, transformirovannihkh iskusstvennihkh ehkosistemakh (konceptualjnaya modelj) I I Geterotrofih v ehkosistemakh Centraljnoyj lesostepi. - M., 1979.
6. Bazilevich, N.I. Produktivnostj, ehnergetika i biogeokhimiya nazemnihkh ehkosistem Tikhookeanskogo koljca II Voprosih geografii: sb. st. - M., 1981. - № 117.
7. Bazilevich, N.I. Geograficheskie aspektih izucheniya biologicheskoyj produktivnosti I N.I. Bazilevich, L.E Rodin, I.N. Rozov. - L., 1970.
8. Bazilevich, N.I. Geograficheskie zakonomernosti i funkcionirovanie ehkosistem I N.I. Bazilevich, O.S. Grebenthikov, A.A. Tishkov. - L., 1986.
9. Isachenko, A.G. Landshaftovedenie i fiziko-geograficheskoe rayjonirovanie: ucheb. - M., 1991.
10. Isachenko, A.G. Ehkologicheskaya geografiya Rossii. - SPb., 2001.
11. Biologicheskaya produktivnostj travyanihkh ehkosistem. Geograficheskie zakonomernosti i ehkologicheskie osobennosti I A.A. Titlyanova, N.I. Bazilevich, V.A. Snihtko [i dr.]. - Novosibirsk, 1988.
12. Blagovidov, N.L. Kachestvennaya ocenka zemelj (bonitirovka pochv i ocenka zemelj). - M., 1960.
13. Blagovidov, N.L. Kachestvennaya ocenka zemelj i ikh racionaljnoe ispoljzovanie. - L., 1962.
14. Gidroklimaticheskie resursih Amurskoyj oblasti. - Blagovethensk, 1983.
15. Metodicheskie ukazaniya po ehkologicheskoyj ocenke kormovihkh ugodiyj tundrovoyj i lesnoyj zon Sibiri i Daljnego Vostoka po rastiteljnomu pokrovu. - M., 1978.
16. Ocenka vozdeyjstviya na okruzhayuthuyu sredu pri stroiteljstve i ehkspluatacii objhektov obespechivayutheyj infrastrukturih kosmodroma na territorii Svobodnenskogo i Shimanovskogo rayjonov Amurskoyj oblasti. - M.; Barnaul, 2010.
17. Programma i metodika biogeocenoticheskikh issledovaniyj. - M., 1974.
18. Kharakteristika antropogennihkh transformaciyj landshaftov proektiruemogo kosmodroma «Vostochnihyj» / A.V. Puzanov, I.A. Alekseev, I.M. Cheremkin [i dr.] // Mir nauki, kuljturih, obrazovaniya. - 2010. - № 6 (25).
19. Ramenskiyj, L.G. Vvedenie v kompleksnoe pochvenno-geobotanicheskoe issledovanie zemelj. - M., 1938.
20. Ramenskiyj, L.G. Izbrannihe rabotih: problemih metodiki i metodih izucheniya rastiteljnogo pokrova. - L., 1971.
21. Sverlova, L.I. Agroklimaticheskie resursih i ocenka bioklimaticheskoyj produktivnosti zemelj kolkhozov i sovkhozov Amurskoyj oblasti: rekomendacii dlya rabotnikov seljskogo khozyayjstva. - Blagovethensk, 1986.
22. Sverlova, L.I. Seljskokhozyayjstvennaya ocenka produktivnosti klimata Vostochnoyj Sibiri i trassih BAM dlya rannikh yarovihkh kuljtur. -L., 1980.
Статья поступила в редакцию 07.12.11
УДК 631.4
Arkhipov I.A., Pusanov A.V. VANADIUM IN SOILS OF INTERMONTANE HOLLOWS IN CENTRAL AND SOUTH-EAST ALTAI. The content and peculiarities of spatial and profile distribution of vanadium in different subtypes of black earths and chestnut soils of intermontane hollows in Central and South-East Altai were studied. The correlation between vanadium concentration in soils and soil-forming rocks was established. We studied the influence of carbonates on vanadium content and behavior in the soils under study.
Key words: vanadium, soils, intermontane hollows, Central and South-East Altai.
И.А. Архипов, канд. географ. наук, ст. науч. сотр. ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail:[email protected]; А.В. Пузанов, д-р биол. наук, зам. директора ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail: [email protected].
ВАНАДИЙ В ПОЧВАХ МЕЖГОРНЫХ КОТЛОВИН ЦЕНТРАЛЬНОГО И ЮГО-ВОСТОЧНОГО АЛТАЯ
Изучен уровень содержания, выявлены особенности пространственного и внутрипрофильного распределения ванадия в различных подтипах черноземов и каштановых почв межгорных котловин Центрального и Юго-Восточного Алтая. Установлены корреляционные связи между его концентрацией в почвах и почвообразующих породах. Изучено влияние карбонатов на уровень концентрации и поведение ванадия в исследуемых почвах.
Ключевые слова: ванадий, почвы, межгорные котловины, Центральный и Юго-Восточный Алтай.
Почвенно-геохимические исследования на территории Алтая являются приоритетными задачами региональной экологии. Система «почвообразующие породы - почвы» во многом определяет биогеохимическое поведение элементов, в том числе и ванадия, в ландшафтах. По степени токсичности исследуемый элемент стоит в одном ряду с ртутью, мышьяком, и кадмием. В то же время этот микроэлемент входит в состав или участвует в синтезе ряда биологически активных веществ, в процессах обмена у высших растений и животных, фиксации азота, окислительно-восстановительном катализе, метаболизме железа, в процессе фотосинтеза, незаменим для водорослей [1]. Токсичность ванадия для растений проявляется при его концентрации в почве 140 мг/кг, для У+5 избыточной считается концентрация 5-10 мг/кг [2].
В задачи исследований входило: исследовать уровень содержания и особенности распределения ванадия в почвообразу-ющих породах и почвах межгорных котловин Центрального и Юго-Восточного Алтая; изучить влияние особенностей почвообразовательных макропроцессов на распределение ванадия; выявить корреляционные связи между содержанием элемента и физико-химическими параметрами почв.
Методы исследования
При выполнении полевых работ использовали сравнительно-географический и сравнительно-генетический методы. Сравнительно-географический метод позволяет выявить связи между биогеохимией почвенного покрова и экологическими условиями почвообразования [3]. Сравнительно-генетический метод заключается в сравнении состава и свойств почвенных горизонтов с составом и свойствами материнской породы. Это создает представление об общем строении профиля почвы, как системы морфологических горизонтов в целом. Почвенные разрезы закладывали в системе геохимически сопряженных ландшафтов. Пробы почв отбирали по генетическим горизонтам.
Физико-химические свойства почв определяли общепринятыми в почвоведении методами, валовой ванадий - методом количественного плазменно-спектрального анализа; обменные формы ванадия экстрагировали ацетатно-аммонийным буферным раствором с рН 4,8; подвижный ванадий - 0.1 н НС1.
В работе принято следующее обозначение вариационно-статистических параметров: Х - среднее; х - ошибка средней; п - число дат; У% - коэффициент вариации.
Объекты исследований
Почвенный покров Алтая отличается чрезвычайным разнообразием. Исследуемые почвы сформированы в различных экологических условиях, на породах отличных по генезису, минералогии и гранулометрическому составу. Они имеют исходно раз-
ный уровень концентрации микроэлементов. В почвах, сформированных на почвообразующих породах глинистого и тяжелосуглинистого состава, концентрация ванадия выше, чем в почвах, образованных на песчаных породах. Для каждого отдельного типа почв свойственно определенное сочетание факторов почвообразования, определяющее характерные черты миграции и поведения исследуемых элементов в почвенном профиле.
Объектами исследования являются обыкновенные и южные черноземы, сформированные на четвертичных отложениях, представленных суглинками, супесями и песками ледникового, элювиального, делювиального и аллювиального происхождения [4], каштановые почвы сухостепных котловин.
Обыкновенные черноземы сформированы на карбонатных лессовидных суглинках различного генезиса. Гранулометрический состав легкосуглинистый, супесчаный либо песчаный. Основная масса запасов гумуса сосредоточена преимущественно в верхней полуметровой толще, гумус имеет гуматную природу. Обобщенный профиль представлен следующей системой генетических горизонтов: А -АВк - Вк - ВСк - Ск. В почвенном профиле хорошо выражены биогеохимический, карбонатный и сорбцион-ный барьеры.
Южные черноземы развиты на аллювиальных сортированных песках. Характеризуются легким гранулометрическим составом, небольшой емкостью поглощения, нейтральной либо слабощелочной реакцией среды. Строение профиля: Ад - А, - АВк -Вк - ВСк - Ск (СДк).
Реакция среды в верхней части профиля черноземов нейтральная или близкая к нейтральной, вниз по профилю возрастает, в нижних горизонтах, как правило -щелочная. Реакция среды во многом зависит от состояния карбонатной системы. Превращение химических соединений осуществляется в окислительной обстановке.
Каштановые почвы представляют основной фон почвенного покрова в сухих котловинах с экстраконтинентальным холодным и засушливым климатом под сухими котловинными степями, где преобладают разреженные полынно-злаковые ассоциации, на делювии плотных пород, пролювио-аллювии и озерно-аллювиаль-ных карбонатных отложениях.
Результаты исследований и их обсуждение
Ванадий является широко распространенным элементом. Его присутствие установлено во всех главных типах изверженных горных пород земной коры [5]. Современный кларк элемента в почвах составляет 90 мг/кг [2], в континентальной литосфере 100 мг/кг [6], среднее содержание в почвах мира 150 мг/кг[7].
