Вариабельность кислотности, электропроводности и окислительно-восстановительного потенциала в двух альфегумусовых почвах национального парка «Смоленское Поозерье» | Вестник Томского государственного университета. Биология. 2024. № 65. DOI: 10.17223/19988591/65/1

Вариабельность кислотности, электропроводности и окислительно-восстановительного потенциала в двух альфегумусовых почвах национального парка «Смоленское Поозерье»

Вариабельность кислотности, электропроводности и окислительно-восстановительного потенциала в почвенных горизонтах отражает результаты процессов, влияющих на качество почв, что необходимо учитывать при планировании и анализе результатов эколого-геохимического мониторинга. На территории национального парка «Смоленское Поозерье» (55°32' с.ш., 31°24'в.д.) исследована вариабельность трех почвенных свойств в каждом генетическом горизонте постагрогенных дерново-подбура (Entic Rustic Podzol) под березово-дубово-еловым лесом и подзола (Katogleyic Albic Carbic Podzol) под сосново-еловым лесом. Дерново-подбур был опробован на 7 глубинах в пятикратной повторности (35 образцов). Подзол опробован с 9 глубин в трехкратной повторности (27 образцов). Все показатели определяли в одной водной суспензии в течение суток после отбора проб в пятикратной повторности в образцах из дерново-подбура (175 измерений) и один раз в подзоле (27 измерений). Вариабельность физико-химических свойств почв в каждой выборке данных оценена с помощью коэффициентов вариации. В дерново-подбуре оценивали три типа вариабельности: Cv1 - изменчивость измерений по пяти повторным промерам одной и той же суспензии, Сѵ1ср - среднее Cv1 для одного слоя; Cv2 рассчитан по 5 осредненным значениям измерений каждой суспензии по отдельности для каждой из 7 глубин. Внутригоризонтная изменчивость (Cv) для подзола рассчитана по 3 образцам с 9 глубин, а для дерново-подбура - по 5 первым измерениям каждой суспензии с 7 обследованных глубин. Коэффициент вариации всех трех показателей менее 50%. Средняя по всему профилю дерново-подбура вариабельность величины pH и электропроводности водной вытяжки в целом ниже, чем вариабельность в пределах его горизонтов. Вариабельность электропроводности максимальна среди исследованных показателей, а окислительно-восстановительного потенциала - минимальна. В профиле подзола вариабельность кислотности и окислительно-восстановительного потенциала повышена в протогумусовом горизонте, а электропроводности - в почвообразующих флювиогляциальных песках с неравномерным распространением электролитов, представленных в крайне небольшом количестве. В профиле дерново-подбура вариабельность кислотности возрастает в средней части профиля, где накапливаются фульваты Fe и Al, электропроводности - слабо меняется по профилю, а окислительно-восстановительного потенциала - зависит от изменчивости условий увлажнения и микробиологической активности и поэтому максимальна в лесной подстилке. авторы признательны участникам полевых и химико-аналитических работ - И.Е. Тамаровскому, А.А. Дьяконову, Д.С. Жогову, В.Э. Карпачеву, Д.А. Касимовой, Г.И. Колосу, Д.В. Котову, А.И. Куликовой, А.Д. Наумову, М.С. Осиповой, А.А. Пискуновой, Д.А. Тереховой, П.Д. Чеченкову. При подборе объектов исследования использованы материалы, предоставленные Центром коллективного пользования «Геопортал» (МГУ имени М.В. Ломоносова). Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 9

Ключевые слова

вертикальная дифференциация, альфегумусовые почвы (Podzols), физико-химические свойства почв, агрохимические показатели почв, неоднородность свойств почв

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Енчилик Полина Романовна	Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН	канд. геогр. наук, м.н.с. кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета; н.с.	polimail@inbox.ru
Клинк Галина Викторовна	Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН	канд. биол. наук, зав. лабораторией	galkaklink@gmail.com
Пеунова Алиса Алексеевна	Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова	студентка кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета	peunovaalisa@yandex.ru
Прилипова Елена Сергеевна	Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова	магистрант кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета	starchikova.e.s@gmail.com
Сергеева Елизавета Алексеевна	Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова	магистрант кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета	lisa.sergeeva2204@mail.ru
Соболев Николай Сергеевич	Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова	студент кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета	kolyhome200O@yandex.ru
Семенков Иван Николаевич	Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН	канд. геогр. наук, с.н.с. кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета; с.н.с.	semenkov@geogr.msu.ru

Всего: 7

Ссылки

Yang J., Hu Y., Bu R. Microscale spatial variability of redox potential in surface soil // Soil Sci. 2006. № 171 (10). PP. 747-753.

Chadwick O.A., Chorover J. The chemistry of pedogenic thresholds // Geoderma. 2001. V. 100. PP. 321-353.

Sudduth K.A., Drummond S.T., Kitchen N.R. Accuracy issues in electromagnetic induction sensing of soil electrical conductivity for precision agriculture // Computers and Electronics in Agriculture. 2001. № 31. PP. 239-264.

Besson A., Cousin I., Bourennane H., Nicollaud C., Pasquier C., Richard G. The spatial and temporal organization of soil water at the field scale as described by electrical resistivity measurements // Eur. J. Soil Sci. 2010. № 61. PP. 120-132.

Лукина Н.В., Орлова М.А., Бахмет О.Н., Тихонова Е.В., Тебенькова Д.Н., Казакова А.И., Крышень А.М., Горнов А.В., Смирнов В.Э., Шашков М.П., Ершов В.В., Князева С.В. Влияние растительности на характеристики лесных почв Республики Карелия // Почвоведение. 2019. № 7. С. 827-842.

Енчилик П.Р., Клинк Г.В., Пеунова А.А., Прилипова Е.С., Сергеева Е.А., Соболев Н.С., Семенков И.Н. Постагрогенная динамика рН, электропроводности и окислительно-восстановительного потенциала в почвах различного гранулометрического состава национального парка "Смоленское Поозерье" (Россия) // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2023. № 64. C. 6-29.

Телеснина В.М., Ваганов И.Е., Карлсен А.А., Иванова А.Е., Жуков М.А., Лебедев С.М. Особенности морфологии и химических свойств постагрогенных почв южной тайги на легких отложениях (Костромская область) // Почвоведение. 2016. № 1. С. 115-129.

Reza S.K., Nayak D.C., Mukhopadhyay S., Chattopadhyay T., Singh S.K. Characterizing spatial variability of soil properties in alluvial soils of India using geostatistics and geographical information system // Arch Agron Soil Sci. 2017. № 63 (11). С. 1489-1498.

Bogunovic I., Mesic M., Zgorelec Z., Aurisic J., Bilandzija D. Spatial variation of soil nutrients on sandy-loam soil // Soil Till. Res. 2014. № 144. PP. 174-183.

Fu W., Zhao K., Jiang P., Ye Z., Tunney H., Zhang C. Fieldscale variability of soil test phosphorus and other nutrients in grasslands under long-term agricultural managements // Soil Res. 2013. № 51. PP. 503-512.

Самсонова В.П., Мешалкина Ю.Л., Дмитриев Е.А. Структуры пространственной вариабельности агрохимических свойств пахотной дерново-подзолистой почвы // Почвоведение. 1999. № 11. С. 1359-1366.

Соколова Т.А., Дронова Т.Я., Артюхов Д.Б., Коробова Н.Л. Пространственное и временное варьирование величин рН в подзолистых почвах Центрально-Лесного биосферного заповедника // Почвоведение. 1997. № 11. С. 1339-1348.

Коробова Н.Л. Характеристика кислотно-основного состояния подзолистых почв Центрального лесного государственного биосферного заповедника: автореф. дис.. канд. биол. наук. М., 1996. 24 с.

Хлуденцов Ж.Г. Особенности изменчивости свойств подзолистых почв средней тайги // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2008. № 10. С. 42-46.

Kurasova A.O., Konstantinov A.O., Kulizhskiy S.P., Konstantinova E.Yu., Khoroshavin V.Yu., Loyko S.V. Patterns of soil cover organization within the northern part of the Kondinskaya lowland (Western Siberia) // Tomsk State University Journal of Biology. 2020. №49. РР. 6-24.

Водяницкий Ю.Н. Гидроксиды железа в почвах (обзор литературы) // Почвоведение. 2010. № 11. С. 1341-1352.

Kabata-Pendias A., Szteke B. Trace Elements in Abiotic and Biotic Environments. 1st Edition. Boca Raton: CRC Press, 2015. 468 p.

Westfall J.A., Henning J.G., Edgar C.B. Urban tree measurement variability and the contribution to uncertainty in estimates of ecosystem services // Urban Forestry & Urban Greening. 2021. № 64. Article number 127302.

Semenkov I.N., Klink G. V., Lebedeva M.P., Krupskaya V.V., Chernov M.S., Dorzhieva O.V., Kazinskiy M.T. et al. The variability of soils and vegetation of hydrothermal fields in the Valley of Geysers at Kamchatka Peninsula // Scientific Reports. 2021. Vol. 11. Article number 11077.

FAO. Standard operating procedure for soil pH determination. Rome: Global Soil Partnership, 2021.

Wilcox J.C. Determination of electrical conductivity of soil solution // Soil Science. 1947. Vol. 63. PP. 107-117.

Кречетов П.П., Дианова Т.М. Химия почв. Аналитические методы исследования. М.: Географический факультет МГУ, 2009. 148 с.

IUSS Working Group WRB, 2022. World Reference Base for Soil Resources.International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. Vienna: International Union of Soil Sciences (IUSS), 2022. 234 p.

Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Универсум. 2004. 341 с.

Шопина О.В., Гераськина А.П., Кузнецова А.И., Тихонова Е.В., Титовец А.И., Бавшин И.М., Хохряков В.Р., Семенков И.Н. Стадии постагрогенного восстановления компонентов экосистем сосновых лесов национального парка "Смоленское Поозерье" // Почвоведение. 2023. №1. С. 16-28.

Терехова Д.А., Смирнова М.А., Гераськина А.П., Шопина О.В., Кузнецова А.И., Бавшин И.М., Клинк Г.В., Енчилик П.Р., Хохряков В.Р., Герасимова М.И., Семенков И.Н. Макрофауна и органическое вещество в постагрогенных песчаных и супесчаных почвах северо-запада Смоленской области (Россия) // Почвоведение. 2023. № 8. С. 981-996.

Урусевская И.С., Алябина И.О., Винюкова В.П., Востокова Л.Б., Дорофеева Е.И., Шоба С.А., Щипихина Л.С. Карта почвенно-экологического районирования Российской Федерации. Масштаб 1: 2 500 000. М.: Талка+, 2013. 16 с.

Шопина О.В., Герасимова М.И., Бавшин И.М., Хохряков В.Р., Семенков И.Н. Инвентаризация и картографирование почв национального парка "Смоленское Поозерье" // Лесоведение. 2022. № 5. С. 478-493.

Копцик Г.Н., Березина Н.А. Растительность и почвы национального парка "Смоленское Поозерье". М.: НИА-Природа, 2003. 316 с.

Енчилик П.Р., Семенков И.Н. Пространственная изменчивость элементного состава почв в катене Центрально-Лесного заповедника // Лесоведение. 2022. № 4. С. 411418.

Бахмет О.Н., Медведева М.В., Мошкина Е.В., Ткаченко Ю.Н., Мамай А.В., Новикова С.Г., Мошниковa С.А., Тимофеева В.В., Карпечко А.Ю. Пространственная вариабельность свойств подзолов в зависимости от растительных микрогруппировок в сосняке брусничном // Лесоведение. 2022. № 1. С. 47-60.

Шапорина Н.А., Чичулин А.В., Чумбаев А.С. Пространственная вариабельность водно-физических свойств темно-серой лесной почвы в условиях Предсалаирья // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2018. № 10. С. 144-149.

Клебанович Н.В., Киндеев А.Л., Сазонов А.А., Червань А.Н., Домась А.С., Ересько М.А., Ефимова И.А., Пространственная неоднородность почвенного покрова и агрохимических показателей почв Солигорского района // Земля Беларуси. 2019. № 1. С. 39-48.

Борисичев О.А., Неведров Н.П., Протасова М.В. Особенности пространственного распределения гумуса и его качественные характеристики в подзолах песчаных иллювиально-железистых урочища Г орелый лес // Здоровые почвы - гарант устойчивого развития. 2018. С. 111-114.

Холопова Л.Б. Динамика свойств почв в лесах Подмосковья. М.: Наука, 1982. 120 с.

Самсонова В.П., Мешалкина Ю.Л. Оценка роли рельефа в пространственной изменчивости агрохимически важных почвенных свойств для интенсивно обрабатываемого сельскохозяйственного угодья // Вестник Московского университета. Серия 17: Почвоведение. 2014. № 3. С. 36-44.

Самсонова В.П. Пространственная изменчивость почвенных свойств: на примере дерново-подзолистых почв. М.: Изд-во ЛКИ, 2008. 156 с.

Fraterrigo J.M., Rusak J.A. Disturbance-driven changes in the variability of ecological patterns and processes // Ecol. Lett. 2008. № 11. PP. 756-770.

Козлова А.А. Сезонные изменения некоторых свойств почв Южного Предбайкалья, развитых в условиях реликтового микрорельефа // Вестник КрасГАУ. 2009. № 11 (38). С. 30-34.

Авдеева Т.Н., Фрид А.С. Неоднородность плодородия почвенного покрова и ее учет при проведении полевых опытов // Современные проблемы почвоведения. Научные труды почвенного института им. В.В. Докучаева. М., 2000. С. 337-346.

Klink G.V., Prilipova E.A., Sobolev N.S., Semenkov I.N. Perceptual variance of natural soil aggregates with the munsell soil colour charts by unexperienced observers: case study for diverse soils // Geoderma. 2023. Vol. 438. PP. 116645.

Husson O. Redox potential (Eh) and pH as drivers of soil/plant/microorganism systems: A transdisciplinary overview pointing to integrative opportunities for agronomy // Plant and Soil. 2013. № 362 (3). PP. 389-417.

Szafranek-Nakonieczna A., Stepniewska Z. The influence of the aeration status (ODR, Eh) of peat soils on their ability to produce methane // Wetl. Ecol. Manag. 2015. № 23. PP. 665676.

Дымов А.А. Сукцессии почв в бореальных лесах Республики Коми. М.: ГЕОС, 2020. 318 с.

Pigozzo A.T.J., Lenzi E., de Luca J., Scapim C.A., da Costa A.C.S. Transition metal rates in latosol twice treated with sewage sludge // Braz. Arch. Biol. Technol. 2006. № 49. PP. 515-526.

Tano B.F., Brou C.Y., Dossou-Yovo E.R., Saito K., Futakuchi K., Wopereis M.C.S., Husson O. Spatial and temporal variability of soil redox potential, pH and electrical conductivity across a toposequence in the savanna of west Africa // Agronomy. 2020. № 10 (11).

Husson O., Audebert A., Benada J., Soglonou B., Tano F., Dieng I., Bousset L. et al. Leaf EH and pH: A novel indicator of plant stress. Spatial, Temporal and Genotypic Variability in Rice (Oryza sativa L.) // Agronomy. 2018. № 8 (10). Р. 209.