ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТОРФЯНЫХ ПОЧВ БОЛОТНЫХ ЕЛЬНИКОВ КУЗНЕЦКОГО АЛАТАУ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследованы лесные торфяные почвы заболоченных речных долин восточного макросклона Кузнецкого Алатау. Выявлено сильное варьирование ( С v 42-88 %) содержания макро- и микроэлементов в слое современных почв (0-30 см). Средневзвешенное количество (с учетом мощности горизонтов почв и площадей торфяных массивов) в пределах орографического профиля 1087-573 м н. у. м. составляет (мг/кг): Fe8623 > Al7295 > Mn335 > Sr230 > Zn37.8 > Cr15.4 > Cu13.2 > Ni9.9 > Pb4.6 > Co3.4 > Cd0.21. Методами многомерного статистического анализа выполнено структурирование торфяных почв по содержанию зольных элементов в три кластера, соответствующие высотным отметкам 1087, 832-622, 573 м н. у. м. Наибольшими дискриминирующими возможностями обладают Zn и Fe (82.6 %). Меньшую долю различия обеспечивают Cu, Ni (17.4 %). Топографические ряды долинных торфяных почв определяются гидрогеохимической зональностью подземных вод, а также выносом элементов латеральными миграционными потоками. Впервые статистически обоснованы границы высотных поясов торфяных почв по содержанию минеральных элементов и охарактеризован геохимический состав выделенных экотопических рядов (кластеров) почв. В почвах автономного ландшафта (высокогорья) аккумулируется только Pb и Cd. По сравнению с ним в кластере почв среднегорья количество большинства зольных элементов увеличивается в среднем в 2 раза. В низкогорье интенсивность аккумуляции несколько ослабевает. В почвенном профиле радиальная геохимическая миграция Fe как характерного элемента болот с большей силой положительно связана с зольностью торфяного субстрата, Sr - с реакцией среды, Cu и Mn - с фульвокислотами. В текущий период не выявлено техногенной деградации торфяных почв восточных отрогов Кузнецкого Алатау. Эколого-геохимические особенности горных торфяных почв согласуются с характеристикой естественных биогеохимических провинций юга Центральной Сибири, в пределах которых они развиваются.

Об авторах

Тамара Тимофеевна Ефремова

Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: efr2@ksc.krasn.ru
Красноярск, Россия

Ольга Александровна Шапченкова

Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН

Email: shapchenkova@mail.ru
Красноярск, Россия

Станислав Петрович Ефремов

Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН

Email: efr2@ksc.krasn.ru
Красноярск, Россия

Ада Федоровна Аврова

Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН

Email: avrova@ksc.krasn.ru
Красноярск, Россия

Михаил Валерьевич Седельников

Сибирский федеральный университет

Email: mike.sedelnikov@yandex.ru
Красноярск, Россия

Список литературы

  1. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. М.: МГУ, 1970. 487 с.
  2. Безносиков В. А., Лодыгин Е. Д., Кондратенок Б. М. Оценка фонового содержания тяжелых металлов в почвах Европейского Северо-Востока России // Почвоведение. 2007. № 9. С. 1064-1070.
  3. Богуш А. А, Бобров В. А., Климин М. А., Бычинский В. А., Леонова Г. А., Кривоногов С. К., Кондратьева Л. М., Прейс Ю. И. Особенности формирования отложений и концентрирования элементов в профиле торфяника Выдринский (Южное Прибайкалье) // Геол. и геофиз. 2019. Т. 60. № 2. С. 194-208.
  4. Бочарников М. В., Исмаилова Д. М. Высотная поясность растительного покрова восточного макросклона Кузнецкого Алатау // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2011. № 6. С. 76-84.
  5. Водяницкий Ю. Н. Тяжелые металлы и металлоиды в почвах. М.: Почв. ин-т им. В. В. Докучаева РАСХН, 2008. 83 с.
  6. Водяницкий Ю. Н., Савичев А. Т., Трофимов С. Я., Шишконакова Е. А. Накопление тяжелых металлов в загрязненных нефтью торфяных почвах // Почвоведение. 2012. № 10. С. 1109-1114.
  7. Волкова И. И., Байков К. С., Сысо А. И. Болота Кузнецкого Алатау как естественные фильтры природных вод // Сиб. экол. журн. 2010. № 3. С. 379-388.
  8. Воскресенский С. С. Геоморфология Сибири. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1962. 352 с.
  9. Глазовская М. А. Геохимические основы типологии и методики исследования природных ландшафтов. М.: Изд-во МГУ, 1964. 230 с.
  10. ГОСТ 17.4.1.02-83 Охрана природы (ССОП). Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения. М.: Стандартинформ, 2008. 4 с.
  11. Добровольский В. В. Ландшафтно-геохимические критерии оценки загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами // Почвоведение. 1999. № 5. С. 639-645.
  12. Ефремова Т. Т., Ефремов С. П. Эколого-геохимическая оценка уровней загрязнения тяжелыми металлами и серой бугристых торфяников юга Таймыра // Сиб. экол. журн. 2014. № 6. С. 965-974.
  13. Ефремова Т. Т., Аврова А. Ф., Ефремов С. П. Морфолого-генетические типы подстилок болотных ельников // Сиб. лесн. журн. 2015. № 1. С. 58-73.
  14. Ефремова Т. Т., Ефремов С. П., Мелентьева Н. В., Аврова А. Ф. Высотная дифференциация кислотно-основных свойств долинных торфяных почв Кузнецкого Алатау // Вестн. Том. гос. ун-та. Биол. 2018. № 41. С. 135-155.
  15. Ефремова Т. Т., Ефремов С. П., Мелентьева Н. В., Аврова А. Ф. Формализованный анализ гумусного состояния горных торфяных почв на уровне высотных поясов // Почвоведение. 2019. № 8. С. 923-934.
  16. Захарихина Л. В., Литвиненко Ю. С. Эколого-геохимические изменения компонентов природной среды территории медно-никелевого месторождения (Центральная Камчатка) // Геогр. и природ. ресурсы. 2019. № 3. С. 49-59.
  17. Инишева Л. И., Цыбукова Т. Н. Эколого-геохимическая оценка торфов юго-востока Западно-Сибирской равнины // Геогр. и природ. ресурсы. 1999. № 1. С. 45-51.
  18. Кашулина Г. М. Экстремальное загрязнение почв выбросами медно-никелевого предприятия на Кольском полуострове // Почвоведение. 2017. Т. 50. № 7. С. 860-873.
  19. Ким Дж.-О., Мьюллер Ч. У., Клекка У. Р., Олдендерфер М. С., Блэшфилд Р. К. Факторный, дискриминантный и кластерный анализ. М.: Финансы и статистика, 1989. 215 с.
  20. Методика измерений массовой доли ванадия, кадмия, кобальта, марганца, меди, мышьяка, никеля, ртути, свинца, хрома и цинка в пробах почв, грунтов и донных отложений методом атомно-абсорбционной спектроскопии с использованием атомно-абсорбционного спектрометра с электротермической атомизацией МГА-915 МД. М., 2009. 41 с.
  21. Мирошников А. Е., Стримжа Т. П., Смолянинова Л. Г., Анцифирова О. В., Кочнева Н. А., Кузнецова В. В., Максимова С. В. Оценка территориального экологического равновесия Центральной Сибири. Красноярск: КНИИГиМС, 2003. 192 с.
  22. Московченко Д. В. Биогеохимические особенности верховых болот Западной Сибири // Геогр. и природ. ресурсы. 2006. № 1. С. 63-70.
  23. Перельман А. И., Касимов Н. С. Геохимия ландшафта. М.: Астрея, 1999. 768 с.
  24. Пьявченко Н. И., Корнилова Л. И. О диагностических показателях типов торфа // Почвоведение. 1978. № 10. С. 146-153.
  25. Сает Ю. Е., Ревич Б. А., Янин Е. П. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1990. 335 с.
  26. Семенков И. Н., Королева Т. А. Международные системы нормирования содержания химических элементов в почвах: принципы и методы (обзор) // Почвоведение. 2019. Т. 52. № 10. С. 1259-1268.
  27. Сорокина Е. П., Кулачкова О. Г., Онищенко Т. Л. Сравнительный геохимический анализ воздействия на окружающую среду промышленных предприятий различного типа // Методы изучения техногенных геохимических аномалий. М.: ИМГРЭ, 1984. С. 9-20.
  28. Степанов В. М. Гидрогеологическая зональность в горных районах Восточной Сибири // Тр. II совещ. по подземным водам и инженерной геологии Восточной Сибири. Вып. I. Иркутск, 1959. С. 71-84.
  29. Сысо А. И. Геохимические и агрохимические особенности низинных торфяных почв юга Западной Сибири // Геогр. и природ. ресурсы. 1996. № 1. С. 87-93.
  30. Теплицын В. Л., Ваймер А. А. Гидроморфные и полугидроморфные почвы геосистем Западной Сибири и их рациональное использование. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2005. 230 с.
  31. Халафян А. А. Statistica 6. Статистический анализ данных: учебник. 3-е изд. М.: Бином-Пресс, 2007. 515 с.
  32. Шарафутдинов Р. А. Геохимические свойства и минеральный состав торфяных отложений южной лесостепи Минусинской котловины и горной тайги Центральной части Западного Саяна: автореф. дис. … канд. геогр. наук: 25.00.23. Томск. 2006. 20 с.
  33. Вao K., Wang G., Pratte S., Mackenzie L., Klamt A. M. Historical variation in the distribution of trace and major elements in a poor fen of Fenghuang Mountain, NE China // Geochem.Int. 2018. V. 56. N. 10. P. 1003-1015.
  34. Bao K., Wang G., Jia L., Xing W. Anthropogenic impacts in the Changbai Mountain region of NE China over the last 150 years: geochemical records of peat and altitude effects // Environ. Sci. Pollut. Res. 2019. V. 26. N. 8. P. 7512-7524.
  35. Beznosikov V. A., Lodygin E. D., Kondratenok B. M. Assessment of background concentrations of heavy metals in soils of the northeastern part of European Russia // Euras. Soil Sci. 2007. V. 40. Iss. 9. P. 949-955 (Original Rus. Text © V. A. Beznosikov, E. D. Lodygin, B. M. Kondratenok, 2007, publ. in Pochvovedenie. 2007. N. 9. P. 1064-1070).
  36. Bindler R. Mired in the past - looking to the future: geochemistry of peat and the analysis of past environmental changes // Glob. Planet Change. 2006. V. 53. Iss. 4. P. 209-221.
  37. Bogush A. A., Bobrov V. A., Klimin M. A., Bychinskii V. A., Leonova G. A., Krivonogov S. K., Kondrat’eva L. M., Preys Yu. I. Sedimentation and Accumulation of Elements in the Vydrino Peat Bog (Southern Baikal Region) // Rus. Geol. Geophys. 2019. V. 60. N. 2. P. 163-175 (Original Rus. Text © A. A. Bogush, V. A. Bobrov, M. A. Klimin, V. A. Bychinskii, G. A. Leonova, S. K. Krivonogov, L. M. Kondrat’eva, Yu. I. Preis, 2019, publ. in Geologiya i geofizika. 2019. V. 60. N. 2. P. 194-208).
  38. Efremova T. T., Efremov S. P. Ecological and geochemical assessment of heavy-metal and sulfur pollution levels in hilly peatbogs of southern Taimyr // Contemp. Probl. Ecol. 2014. N. 7. P. 685-693 (Original Rus. Text © T. T. Efremova, S. P. Efremov, 2014, publ. in Sibirskii Ekologicheskii Zhurnal. 2014. N. 6. P. 965-974).
  39. Efremova T. T., Efremov S. P., Melent’eva N. V., Avrova A. F. Formal criteria for the humus status of mountainous peat soils in altitudinal zones // Euras. Soil Sci. 2019. V. 52. Iss. 8. P. 892-902 (Original Rus. Text © T. T. Efremova, S. P. Efremov, N. V. Melent’eva, A. F. Avrova, 2019, publ. in Pochvovedenie. 2019. V. 52. N. 8. P. 923-934).
  40. Gerdol R., Bragazza L. Effects of altitude on element accumulation in alpine moss // Chemosphere. 2006. V. 64. Iss. 5. P. 810-816.
  41. Heinrichs H., Mayer R. Distribution and cycling of major and trace elements in two Central European forest ecosystems //j. Env. Qual. 1977. V. 6. Iss. 4. P. 402-407.
  42. Jia L., Wang G., Liu J. Distribution and implicaitons of major and trace elements in peat profiles of Yuanchi, Changbai Mountain //j. Mt. Sci. 2006. V. 24. P. 662-666 (in Chinese with English abstract).
  43. Kashulina G. M. Extreme pollution of soils by emissions of the copper-nickel industrial complex in the Kola Peninsula // Euras. Soil Sci. 2017. V. 50. Iss. 7. P. 837-849 (Original Rus. Text © G. M. Kashulina, 2017, publ. in Pochvovedenie. 2017. N. 7. P. 860-873).
  44. Pratte S., Bao K., Shen J., Mackenzie L., Klamt A., Wang G., Xing W. Recent atmospheric metal deposition in peatlands of northeast China: a review // Sci. Total Environ. 2018. V. 626. P. 1284-1294.
  45. Semenkov I. N., Koroleva T. V.International environmental legislation on the content of chemical elements in soils: guidelines and schemes // Euras. Soil Sci. 2019. V. 52. Iss. 10. P. 1289-1297 (Original Rus. Text © I. N. Semenkov, T. V. Koroleva, 2019, publ. in Pochvovedenie. 2019. V. 52. N. 10. P. 1259-1268).
  46. Shotyk W. Natural and anthropogenic enrichments of As, Cu, Pb, Sb, and Zn in ombrotrophic versus minerotrophic peat bog profiles, Jura Mountains, Switzerland // Water Air Soil Pollut. 1996. V. 90. Iss. 3-4. P. 375-405.
  47. Vodyanitskii Yu. N., Savichev A. T., Trofimov S. Ya., Shishkonakova E. A. Accumulation of heavy metals in oil-contaminated peat soils // Euras. Soil Sci. 2012. V. 45. Iss. 10. P. 977-982 (Original Rus. Text © Yu. N. Vodyanitskii, A. T. Savichev, S. Ya. Trofimov, E. A. Shishkonakova, 2012, publ. in Pochvovedenie. 2012. N. 10. P. 1109-1114).
  48. Volkova I. I., Baikov K. S., Syso A. I. Kuznetsk Alatau mires as filters for natural waters // Contemp. Probl. Ecol. 2010. V. 17. N. 3. P. 265-271 (Original Rus. Text © I. I. Volkova, K. S. Baikov, A. I. Syso, 2010, publ. in Sibirskii Ekologicheskii Zhurnal. 2010. V. 17. N. 3. P. 379-388).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».