Диагностика процессов почвообразования и выветривания по содержанию щелочных и щелочноземельных макроэлементов в почвах Среднего Урала (хребет Басеги)
Институты и факультеты
Главная \ Наука \ Научные издания КФУ \ Ученые записки Казанского университета \ Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки \ Архив

Диагностика процессов почвообразования и выветривания по содержанию щелочных и щелочноземельных макроэлементов в почвах Среднего Урала (хребет Басеги)

И.А. Самофалова

Пермский государственный аграрно-технологический университет, г. Пермь, 614990, Россия

Полный текст PDF

DOI: 10.26907/2542-064X.2020.4.592-611

Для цитирования: Самофалова И.А. Диагностика процессов почвообразования и выветривания по содержанию щелочных и щелочноземельных макроэлементов в почвах Среднего Урала (хребет Басеги)// Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2020. – Т. 162, кн. 4. – С. 592–611. – doi: 10.26907/2542-064X.2020.4.592-611.

For citation: Samofalova I.A. Diagnostics of soil formation and weathering processes based on the content of alkaline and alkaline earth macroelements in soils of the Middle Urals (Basegi Ridge). Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2020, vol. 162, no. 4, pp. 592–611. doi: 10.26907/2542-064X.2020.4.592-611. (In Russian)

Аннотация

В статье рассматривается применение геохимических показателей по содержанию щелочных и щелочноземельных макроэлементов (K, Na, Са, Mg), а также кремния и алюминия. Исследования проводили на территории хребта Басеги, расположенного на западном склоне Уральской горной страны, на ключевом участке в бассейне реки Малый Басег на горе Северный Басег. Валовый анализ элементов проведен рентгенофлуоресцентным методом. Установлено, что в почвах горно-лесного пояса в большей степени проявляется роль щелочноземельных металлов, а в почвах гольцово-подгольцового – K2O, MgO. Выявлено практически равномерное распределение K2O в пространстве и относительно стабильное содержание в почвах. Энтропия химического состава зависит от содержания K2O, MgO, что является признаком буроземообразования. Определены геохимические показатели, с помощью которых можно диагностировать процессы физического и химического выветривания, почвообразования: суммарное валовое содержание Mg + Ca + K (%), молекулярное отношение СаО/MgО, модуль нормированной щелочности, индекс глиноземистости, щелочной модуль, PIA – плагиоклазовый индекс изменения; интенсивность выветривания. Установлены эволюционно-генетические особенности почв по валовому содержанию щелочных и щелочноземельных макроэлементов и геохимической неоднородности почвенного покрова высотных ландшафтов на Среднем Урале.

Ключевые слова: горные почвы, элементы, тип распределения по профилю, энтропия, коэффициент дифференциации, геохимические коэффициенты, литогеохимические индексы, физическое и химическое выветривание, высотные ландшафты

Литература

  1. Bowen H.I.M. Environmental Chemistry of the Elements. – London, N. Y.: Acad. Press, 1979. – 333 p.
  2. Nesbitt Y.W., Young, G.M. Early Proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of lutites // Nature. – 1982. – V. 299. – P. 715–717. – doi: 10.1038/299715a0.
  3. Nesbitt H.W., Young G.M. Formation and diagenesis of weathering profiles // J. Geol. – 1989. – V. 97, No 2. – P. 129–147.
  4. Retallack G.J. Soils of the Past: An Introduction to Paleopedology. – Oxford: Blackwell Sci., 2001. – xi+404 p. – doi: 10.1002/9780470698716.
  5. Дружинина О.А. Результаты геохимических исследований культурного слоя археологического памятника Рядино-5 // Вестн. Балт. фед. ун-та им. И. Канта. – 2012. – Вып. 1. – С. 29–33.
  6. Родионова М.Е. Особенности изменения валового химического состава лесостепных и степных почв в результате их агрогенных трансформаций // Фундаментальные исслед. – 2012. – № 3. – С. 333–338.
  7. Рябогина Н.Е., Борисов А.В., Иванов С.Н., Занина О.Г., Савицкий Н.М. Природные условия на юге Среднерусской возвышенности в хазарское время (IX–X вв.) // Вестн. археологии, антропологии и этнографии. – 2013. – № 3. – С. 182–194.
  8. Калинин П.И. Применение геохимических коэффициентов для исследования подкурганных палеопочв // Материалы Всерос. науч. конф. по археологическому почвоведению. – Пущино: ИФХиБПП РАН, 2014. – С. 120–123.
  9. Самофалова И.А., Лузянина О.А., Кондратьева М.А., Мамонтова Н.В. Элементный состав почв в ненарушенных экосистемах на Среднем Урале // Вестн. Алт. гос. аграр. ун-та. – 2014. – № 5. – С. 67–74.
  10. Лисецкий Ф.Н., Маринина О.А. Хроноряды почв и структура Красной книги почв Крыма // Красная книга почв и ее значение для охраны почвенного покрова: Материалы Всерос. науч. конф. / Отв. ред. И.В. Костенко. – Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2015. – С. 110–114.
  11. Масленникова А.В., Дерягин В.В. Геохимические индикаторы условий голоценового седиментогенеза на Урале // Конф. молодых ученых-2011 «Современные проблемы геохимии». – Иркутск: Ин-т геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, 2011. – URL: http://conf.ict.nsc.ru/youngconf-2011/ru/reportview/49388.
  12. Кулижский С.П., Родикова А.В. Геохимическая дифференциация почв котловины озера Шира // Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. – 2009. – № 3. – С. 103–108.
  13. Калинин П.И., Алексеев А.О., Кудреватых И.Ю., Вагапов И.М. Количественные климатические реконструкции плейстоцена на основе изучения лёссово-почвенного комплекса «Семибалки-2» (Приазовье) // Вестн. Ворон.о гос. ун-та. Сер. Геология. – 2016. – № 2. – С. 22–30.
  14. Муравьев Ф.А.,  Арефьев М.П.,  Силантьев В.В.,  Гареев Б.И.,  Баталин Г.А.,  Уразаева М.Н., Кропотова Т.В., Выборнова И.Б. Палеогеографические условия накопления красноцветных алевропелитов средней-верхней перми на территории Казанского Поволжья // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2016. – Т. 158, кн. 4. – С. 548–568.
  15. Александрова А.Б., Гордиенко Т.А., Вавилов Д.Н., Валиев В.С., Иванов Д.В., Рупова Э.Х. Современное состояние почв и мезофауны природного заказника «Голубые озера» Республики Татарстан // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2016. – Т. 158, кн. 1. – С. 101–116.
  16. Tunçay T., Dengiz O. Chemical weathering rates and geochemical-mineralogical characteristics of soils developed on heterogeneous parent material and toposequence // Carpathian J. Earth Environ. Sci. – 2016. – V. 11, No 2. – P. 583–598.
  17. Senol H., Tunçay T., Dengiz O. Geochemical mass balance applied to the study of weathering and evolution of soils // Indian J. Geo Mar. Sci. – 2018. – V. 47, No 9. – P. 1851–1865.
  18. Tyler G. Vertical distribution of major, minor, and rare elements in a Haplic Podzol // Geo­derma. – 2004. – V. 119, No 3–4. – P. 277–290. – doi: 10.1016/j.geoderma.2003.08.005.
  19. Nordt L.C., Driese S.D. New weathering index improves paleorainfall estimates from Vertisols // Geology. – 2010. – V. 38, No 5. – P. 407–410. – doi: 10.1130/G30689.1.
  20. Dymov A.A., Zhangurov E.V., Hagedorn F. Soil organic matter composition along altitudinal gradients in permafrost affected soils of the Subpolar Ural Mountains // Catena. – 2015. – V. 131. – P. 140–148. – doi: 10.1016/j.catena.2015.03.020.
  21. Самофалова И.А. Изучение неоднородности почвенного покрова в заповеднике «Басеги» (Средний Урал) // Прошлое и современное состояние, прогноз развития географических систем: Материалы Всерос. науч. конф. с междунар. участием / Сост. А.М. Прокашев. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2014. – С. 159–163.
  22. Летопись природы заповедника «Басеги» за 1996 г. Кн.10 – Гремячинск, 1997. – 310 с.
  23. Горчаковский П.Л. Растительный мир высокогорного Урала. – М.: Наука, 1975. – 284 с.
  24. Полевой определитель почв. – М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 2008. – 182 с. – URL: http://esoil.ru/images/stories/pdf/Field_guide.pdf.
  25. Теория и практика химического анализа почв / Под ред. Л.А. Воробьевой. – М.: ГЕОС, 2006. – 400 с.
  26. Антонова 3.П., Скалабан В.Д., Сучилкина Л.Г. Определение содержания в почвах гумуса // Почвоведение. – 1984. – № 11. – С. 130–133.
  27. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Основы литохимии. – СПб.: Наука, 2000. – 479 с.
  28. Maniar P.D., Piccoli Р.М. Tectonic discrimination of granitoids // Geol. Soc. Am. Bull. – 1989. – V. 101, No 5. − P. 635–643. – doi: 10.1130/0016-7606(1989)101<0635:TDOG>2.3.CO;2.
  29. Fedo C.M., Nesbitt H.W., Young G.M. Unraveling the effects of potassium metasomatism in sedimentary rocks and paleosols, with implications for paleoweathering conditions and provenance // Geology. – 1995. – V. 23, No 10. – P. 921–924. – doi: 10.1130/0091-7613(1995)023<0921:UTEOPM>2.3.CO;2.
  30. Алексеев А.О., Алексеева Т.В. Оксидогенез железа в почвах степной зоны. – М.: ГЕОС, 2012. – 204 с.
  31. Самофалова И.А. Использование бассейнового подхода для изучения дифференциации растительного и почвенного покровов (хребет Басеги, Средний Урал) // География и природные ресурсы. – 2020. – № 1. – С. 175–184. – doi: 10.21782/GiPR0206-1619-2020-1(175-184).
  32. Таргульян В.О. Почвообразование и выветривание в холодных гумидных областях. – М.: Наука, 1971. – 268 с.
  33. Айрапетян Т.А., Черняховский А.Г., Градусов Б.П., Бальян А.С. Первичные почвенно-элювиальные образования основных биоклиматических поясов массива г. Арагац // Изв. АН Армянской ССР. Науки о Земле. – 1975. – № 2. – С. 78–93.
  34. Samofalova I., Luzyanina O., Maulina E., Kulkova L. Features soil mountain-taiga zone the Middle Urals // Iğdır Univ. J. Inst. Sci. Technol. – 2012. – V. 2 Ek:A, No 2 Sp:A. – P. 93–100.
  35. Самофалова И.А., Лузянина О.А. Эколого-генетическая характеристика почв горно-лесного пояса на Среднем Урале // Изв. Сам. науч. центра РАН. – 2013. – Т. 15, № 3. – С. 1426–1431.
  36. Samofalova I. Genetic Characteristics of brown forest soils on the Middle Urals // Am. J. Environ. Prot. – 2015. – V. 4, No 3-1. – P. 148–156.
  37. Самофалова И.А., Кондратьева М.А. Буферность горных почв субальпийского пояса к кислотному воздействию (заповедник «Басеги») // Перм. аграр. вестн. – 2016. – № 3. – С. 94–103.
  38. Самофалова И.А. Разнообразие почв низкогорных ландшафтов и особенности их формирования на западном макросклоне Среднего Урала (заповедник «Басеги») // Перм. аграр. вестн. – 2017. – № 3. – С. 10–17.
  39. Самофалова И.А. Почвенное разнообразие тундровых и гольцовых ландшафтов в заповеднике «Басеги» // Геогр. вестн. – 2018. – № 1. – C. 16–28.
  40. Самофалова И.А., Рогова О.Б., Лузянина О.А., Савичев А.Т. Геохимические особенности распределения макроэлементов в почвах ненарушенных ландшафтов Среднего Урала (на примере заповедника «Басеги») // Бюл. Почвенного ин-та им. В.В. Докучаева. – 2016. – № 85. – С. 56–76.
  41. Samofalova I.A., Rogova O.B., Luzyanina O.A. Diagnostics of soils of different altitudinal vegetation belts in the Middle Urals according to group composition of iron compounds // Geogr. Nat. Resour. – 2016. – V. 37, No 1. – P. 71–78. – doi: 10.1134/S1875372816010108.
  42. Орлов Д.С., Садовникова Л.К. Химия почв. – М.: Высш. шк., 2005. – 558 с.
  43. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Геохимические индикаторы литогенеза (литологическая геохимия). – Сыктывкар: Геопринт, 2011. – 742 с.
  44. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов: в 6 кн. – М.: Недра-Экология, 1994–1997.
  45. Бартковяк А., Леманович Я., Кобиерский M. Содержание макро- и микроэлементов и активность фосфатаз в почвах при различных технологиях выращивания растений // Почвоведение. – 2015. – № 12. – С. 1489–1499. – doi: 10.7868/S0032180X15120035.
  46. Соколова Т.А., Дронова Т.Я., Толпешта И.И. Глинистые минералы в почвах. – Тула: Гриф и К, 2005. – 336 с.
  47. Pettijohn F.J., Bastron H. Chemical composition of argillites of the Cobalt series (Precambrian) and the problem of soda-rich sediments // Bull. Geol. Soc. Am. – 1959. – V. 70, Nо 5. – P. 593–600. – doi: 10.1130/0016-7606(1959)70[593:CCOAOT]2.0.CO;2.

Поступила в редакцию

30.06.2020

 

Самофалова Ираида Алексеевна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры почвоведения

Пермский государственный аграрно-технологический университет

ул. Петропавловская, д. 23, г. Пермь, 614990, Россия

E-mail: samofalovairaida@mail.ru

 

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


Версия для печати Версия для печати
Ключевые слова: Самофалова, Ученые записки
Вход в личный кабинет
Ваш логин
Ваш пароль
Забыли пароль? Регистрация