Using electronic scanning microscopy for diagnostics of soil-forming processes on the surface of coal-mine dumps in Siberia
We studied young soils of technogenic landscapes formed on the surface of coalmine dumps and widely presented in different regions of West-Siberian Federal District. We analyzed soils of autonomic positions of technogenic landscapes located in humid, sub-humid (mountain-taiga and forest-steppe zones of Kemerovo oblast), semi-arid (the steppe of Khakassia), arid and arid extra-continental (the steppe of Tuva) climate. The results of our research showed that micro-mass of soils under consideration is characterized by prevalence of inherited rock properties. It is very rarely associated into micro-aggregates in view of relatively short time of embryozems existing. Single aggregates are peculiar to humus-accumulative embryozems of old dumps formed under conditions of sub-humid climate. The shape of such formations is evidence of inefficient retreatment of substrate by structure-organizing processes. Moreover, finely and roughly dispersed particles of embryozems are plate-shaped. Due to it, in the process of functioning, young soils are consolidated, forming a waterproof stratum, what leads to seasonal waterlog of soils and creates prerequisites for gley and podzol processes under conditions of humid and sub-humid climate. We established that in humid climate under conditions of short-time stagnant water regime, there is podzolization of the upper part of soil profile. Taking into account the zonal specifics, later evolution of soils will be accompanied by forming thick eluvial horizons and removing products of dump material transformation. In sub-humid climate with favorable conditions of coincident gley and podzol processes and humus accumulating, the development of young soils will go on with forming of soils with properties close not to chernozems, as thought previously, but forest grey soils. Soils of technogenic landscapes of arid regions are characterized by more expressed xeromorphism in comparison with zonal soils. Under these conditions, the process of organic substance transformation is accompanied not by humification but mummification of organic residues. As a result, soil evolution on coal-mine dump surface only comes up to organo-accumulative, rarely peat, stage of soil-formation.
Keywords
zonal soils,
coal-mine dumps,
embryozems,
evolution of soils,
micromorphology,
soil-forming processes,
man-caused landscapes,
зональные почвы,
эмбриоземы,
отвалы угольных разрезов,
эволюция почв,
микроморфология,
почвообразовательные процессы,
техногенные ландшафтыAuthors
| Sokolov Denis A. | Institute of Soil Science and Agrochemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (Novosibirsk) | sokolovdenis@mail.ru |
| Kulizskiy Sergey P. | Tomsk State University | kulizhskiy@yandex.ru |
| Loyko Sergey V. | Tomsk State University | s.loyko@yandex.ru |
| Domozhakova Evgenia А. | Tuvan Institute for the Exploration of Natural Resources, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (Kyzyl) | sollygeohennet@mail.ru |
Всего: 4
References
Кауричев И.С., Орлов Д.С. Окислительно-восстановительные процессы и их роль в генезисе и плодородии почв. М. : Колос, 1982. 247 с.
Водяницкий Ю.Н. Тяжелые и сверхтяжелые металлы и металлоиды в загрязненных почвах. М. : Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 2009. 184 с.
Зайдельман Ф.Р., Никифорова А.С. Классификация, свойства и информационное значение марганцево-железистых конкреционных новообразований // Память почв. М. : Изд-во ЛКИ, 2008. С. 314-351.
Шоба В.Н. Миграция и аккумуляция продуктов почвообразования в дерново-глубокоподзолистых поверхностно-оглееных почвах Салаира : автореф. дис.. канд. биол. наук. Новосибирск, 1978. 20 с.
Зайдельман Ф.Р. Подзоло- и преобразование. М. : Наука, 1974. 208 с.
Ковалев Р.В., Корсунов В.М., Шоба В.Н. Процессы и продукты почвообразования в темнохвойных лесах. Новосибирск : Наука, 1981. 121 с.
Шоба С.А., Балабко П.Н. Микростроение и состав марганцево-железистых новообразований почв лесной зоны // Микроморфология, диагностика почв и почвообразовательных процессов. М. : Наука, 1983. С. 21-33.
Зайдельман Ф.Р. Генезис и экологические основы мелиорации почв и ландшафтов. М. : КДУ, 2009. 720 с.
АндрохановВ.А., КуляпинаЕ.Д., КурачевВ.М. Почвы техногенных ландшафтов: генезис и эволюция. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2004. 151 с.
Гуркова Е.А. Почвенно-географическая специфика Центрально-Тувинской котловины : автореф. дис.. канд. биол. наук. Новосибирск, 2009. 19 с.
Куминова А.В. Растительный покров Алтая. Новосибирск : Изд-во СО АН СССР, 1960. 205 с.
Волковинцер В.И. Степные криоаридные почвы. Новосибирск : Наука, 1978. 208 с.
Семина И.С., Беланов И.П., Шипилова А.М., АндрохановВ.А. Природно-техногенные комплексы Кузбасса: Свойства и режимы функционирования. Новосибирск : Наука, 2013. 396 с.
Волковинцер В.И. О почвообразовании в степных котловинах юга Сибири // Почвоведение. 1969. № 8. С. 3-11.
Герасимова М.И., Губин С.В., Шоба С.А. Микроморфология почв природных зон СССР. Пущино : ОНТИ ПНЦ РАН, 1992. 214 с.
Госсен И.Н. Водопроницаемость почв на участках рекультивации различного направления // Рекультивация нарушенных земель в Сибири. Кемерово, 2009. С. 8-10.
Добровольский Г.В., Шоба С.А. Растровая электронная микроскопия почв. М. : Изд-во Мос. ун-та, 1978. 144 с.
Соколов Д.А. Географо-генетическая концепция характеристики почв отвалов каменноугольных разрезов Сибири // Природно-техногенные комплексы: рекультивация и устойчивое функционирование : материалы международной научной конференции. Новосибирск ; Новокузнецк, 2013. С. 173-178.
Турсина Т.В., Морозова Т.Д. Основные этапы развития микроморфологии почв в России // Почвоведение. 2011. № 7. С. 878-893.
Гаджиев И.М., Курачев В.М. Экология и рекультивация техногенных ландшафтов. Новосибирск : Наука, 1992. 305 с.
Полевой определитель почв России. М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 2008. 182 с.
Абакумов Е.В., Максимова Е.И., Лагода А.В., Копцева Е.М. Почвоообразование на отвалах карьеров по добыче известняка и глин в районе г. Ухта // Почвоведение. 2011. № 4. С. 417-423.
Переверзев В.Н., Ивлиев А.И., Горбунов А.В., Ляпунов С.М. Первичное почвообразование на отвалах обогащения апатито-нефелиновых руд Кольского полуострова // Почвоведение. 2007. № 8. С. 1006-1013.
Солнцева Н.П., Герасимова М.И., Рубилина Н.Е. Морфогенетический анализ техно-генно преобразованных почв // Почвоведение. 1990. № 8. С. 124-129.
Абакумов Е.В., Гагарина Э.И. Почвообразование в посттехногенных экосистемах карьеров на Северо-Западе Русской равнины. СПб. : Изд-во СПб. ун-та, 2006. 208 с.
Соколов Д.А., Кулижский С.П., Доможакова Е.А., Госсен И.Н. Особенности формирования почв техногенных ландшафтов в различных природно-климатических зонах юга Сибири // Вестник Томского государственного университета. 2012. № 364. С. 225-229.
Махонина Г.И. Экологические аспекты почвообразования в техногенных экосистемах Урала. Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2003. 356 с.
Андроханов В.А. Специфика и генезис почвенного покрова техногенных ландшафтов // Сибирский экологический журнал. 2005. №5. С. 795-800.
Курачев В.М., Андроханов В.А. Классификация почв техногенных ландшафтов // Сибирский экологический журнал. 2002. № 3. С. 255-261.
Рагим-Заде Ф.К. Техногенные элювии вскрышных пород угольных месторождений Сибири, оценка их пригодности для восстановления почвенного покрова : автореф. дис.. канд. биол. наук. Новосибирск, 1977. 22 с.
Шугалей Л.С., Чупрова В.В. Почвообразование в техногенных ландшафтах лесостепи Назаровской котловины Средней Сибири // Почвоведение. 2012. № 3. С. 246-256.
Лопатовская О.Г., Двуреченский В.Г., Лазарева С.Д., Киселева Н.Д. Почвы техногенных ландшафтов гипсового рудника «Новонукутский» в Приангарье // Известия Иркутского государственного университета. Сер. Биология. Экология. 2012. № 2. С. 81-87.
Бабаев М.В., Кураченко Н.Л. Микроструктурная организация почв техногенных ланд шафтов Назаровской котловины // Вестник КрасГАУ 2011. № 7. С. 66-72.
Чупрова В.В., Шугалей Л.С. Особенности макроморфогенеза почв на отвалах угольных разрезов Назаровской котловины // Вестник КрасГАУ 2007. № 1. С. 61-70.
Комачкова И.В. Экологическое состояние почв техногенных ландшафтов юга Примо рья // Вестник КрасГАУ 2012. № 2. С. 68-73.
Назаркина А.В., Крупская Л.Т., Арефьева О.Д., Дербенцева А.М., Трегубова В.Г., Самчинская Л.П., Бровко П.Ф., Костенков Н.М., Степанова А.И., Волобуева Н.Г., Черно-валова А.В. Техногенная трансформация свойств почв угольных и горнопромышленных комплексов. Владивосток : Изд. Дом ДВФУ, 2012. 143 с.
КостенковН.М., Пуртова Л.Н. Общие закономерности формирования почв на отваль ных породах и их гумусовое состояние // Вестник КрасГАУ 2009. № 6. С. 17-23.
Андроханов В.А., Курачев В.М. Почвенно-экологическое состояние техногенных ланд шафтов: динамика и оценка. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2010. 224 с.
Глушков А.Н., Бондарь Г.В., Мун С.А., Ларин С.А., Браиловский В.В., Чухров Ю.С., Магарилл Ю.А., Зинчук С.Ф., Грищенко С.В., Кузнецова Л.Н., Дмуховская Е.А., Нильсен Н.Т. Заболеваемость раком легкого населения угледобывающих районов России и Украины // Здравоохранение РФ. 2009. № 5. С. 37-40.
Потапов В.П., Мазикин В.П., Счастливцев Е.Л., Вашлаева Н.Ю. Геоэкология угледо бывающих районов Кузбасса. Новосибирск : Наука, 2005. 660 с.
_9_2014_1419234994.jpg)
