CC BY
6
дения полезных ископаемых: Старо-Оскольское ^е), Белгородское ^е), Чернянское ^е). В восточном секторе в 0,2 млн км2 одиннадцать крупных месторождений: Завитинское ^20), Балейское (Аи), Калангуйское (фториды), Шерло во горское (олово), Этыкинское (Та205), Бугдаинское (Мо), Гарсонуйское (CaF2), Березовское (Fe), Абагайтуй-ское (CaF2), Уртуйское (CaF2), Гозогорское (CaF2), а также одно сверхкрупное — Стрельцовское (и).
Классификация месторождений полезных ископаемых по генетическому типу подтверждает выделение в степной зоне западного и восточного секторов. На западе доминируют нефтегазовые, хемогенно-осадочные и гидротермально-осадочные месторождения. В западном секторе основная группа месторождений сконцентрирована в крайней западной части, остальная территория имеет небольшую плотность размещения. Восточный сектор степной зоны России в основном представлен гидротермальными, грейзеновыми и альбититовыми. В меньшей степени россыпные, хемогенно-осадочные и гидротермальные, скар-новые и пегматитовые.
В целом сфера недропользования в степной зоне представлена небольшими месторождениями, которые обеспечивают внутренние потребности регионов и прилегающих территорий, за исключением добычи нефти, газа и местных руд. Основные этапы развития недропользования совпадают со временем освоения целины. В последнее время многие небольшие месторождения степной зоны, разведка которых проводилась в конце 1960-х — начале 1970-х гг., вовлекаются в недропользование в результате истощения более крупных.
Выводы. Степи России — это уникальное социально-экономическое пространство, способное обеспечить продовольственную безопасность, геополитическую стабильность России в Евразийском регионе, но в то же время нуждающееся в особом внимании со стороны государства, особенно в отношении развития социально-экономических процессов и распределения водных ресурсов.
Для повышения стратегической безопасности страны степной пояс России имеет высокий потенциал обеспеченности природными ресурсами. Степи России выступают в качестве мирового кластера сельскохозяйственного производства, но
заниженная себестоимость сельхозсырья, слабый выход к мировым продовольственным рынкам приводят к низкой эффективности производства сельскохозяйственной продукции. В связи с этим остро встают вопросы изучения состояния территорий, подверженных антропогенной нагрузке, с целью мониторинга и прогнозирования негативных социальных, экономических и технологических процессов.
В период тотальной распашки сельскохозяйственных земель особо остро стоят вопросы деградации сельхозугодий, потери плодородия и снижения продуктивности. В настоящее время сильная зарегулированность рынка земель, необъективная кадастровая оценка в сочетании с необоснованными кадастровыми границами приведёт к неэффективному использованию элитных угодий и отсутствию запретов на распашку малопродуктивной пашни.
Литература
1. Чибилёв А.А. Экологическая оптимизация степных ландшафтов. Свердловск: УрО АН СССР, 1992. 171 с.
2. Косых П.А., Петрищев В.П. Анализ социальных показателей степных регионов России // Университетский комплекс как региональный центр образования науки и культуры: матер. Всерос. науч.-методич. конф. Оренбург, 2017.
3. Петрищев В.П., Черкасова Ю.В., Косых П.А. Анализ социально-экономических и демографических проблем сельского расселения Оренбургской области // Проблемы региональной экологии. 2016. № 6. С. 132—137.
4. Каверина С.А., Климентьев А.И., Ложкин И.В. Геоэкологическая оценка трансформации почвенного покрова Орско-Новотроицкого промузла // Вестник Оренбургского государственного университета. 2007. № 3. С. 124—142.
5. Климентьев А.И., Ложкин, И.В., Каверина С.А. К методике биотеститрования городских почв // Биотехнология — охране окружающей среды: II Междунар. науч. конф. М., 2004. С. 115.
6. Петрищев В.П., Ряхов Р.В. Идентификация физико-географических рубежей на основе данных дистанционного зондирования // Геоэкологические основы землеустройства: матер. II Междунар. науч.-практич. конф. БГПУ им. М. Ак-муллы. Уфа: Изд-во БГПУ, 2015. С. 113-116.
7. Ряхов Р.В., Норейка С.Ю. Оценка изменения состояния перспективных степных участков Оренбургской области по данным дистанционного зондирования // Молодые учёные Оренбуржья — науке XXI века: матер. ежегод. об-ласт. молодёж. науч.-практич. конф. Оренбург: ООО ИПК «Университет», 2015. С. 73—74.
8. Петрищев В.П., Дубровская С.А., Ряхов Р.В. Сравнительный анализ состояния растительности в г. Оренбурге по результатам обработки мультиспектральных космических снимков // Проблемы региональной экологии. 2014. № 4. С. 213—217.
9. Интеллектуальная ГИС «Данные наук о Земле по территории России»: сайт ГЦ РАН. [Электронный ресурс] // Геофизический центр Российской академии наук. 2008—2017. URL: http://gis.gcras.ru/catalog/datadesc/ datadesc.page (дата обращения 30.03.2017).
Геохимические особенности злаков и полыней Весеннего колчеданного месторождения
В.Б. Черняхов, к.г.-м.н., Е.Г. Щеглова, к.б.н., ФГБОУ ВО Оренбургский ГУ
Колчеданное месторождение расположено к югу от районного центра Домбаровка в юго-восточной
части Оренбургской области. Здесь, на границе с Казахстаном, находится месторождение, северная часть которого называется Весеннее, а южная — Аралчинское, по названию местной реки Аралчи. Сейчас северная часть месторождения готовится
к отработке Гайским ГОКом [1]. Сопряжённые природные среды участка изучались нами ранее [2—5].
Материал и методы исследования. Целью
данной работы являлось изучение спектра микроэлементов в дикорастущем травостое участка месторождения.
В задачи исследования входила оценка соответствия спектра микроэлементов в растительном покрове спектру микроэлементов в исходном рудном объекте и в почвенном субстрате, на котором он произрастает.
Методика проведения работ соответствовала инструктивным требованиям по геохимическим исследованиям [6].
Результаты исследования. Большая часть площади участка месторождения принадлежит орто-элювиальному ландшафту на коре выветривания. И только в южной части участка, вдоль русла реки Аралчи и её притока, наблюдаются неоэлювиальный и супераквальный ландшафты на четвертичных делювиально-аллювиальных отложениях. Здесь появляются луговые разности почв. Цепь элементарных ландшафтов завершает русло реки Аралчи.
Осевая, наиболее возвышенная часть участка характеризуется выходом на поверхность коренных пород и коры выветривания по ним. Почвы, находящиеся здесь, маломощны в связи со значительным развитием эрозии. Последняя обнажила почвы вплоть до иллювиального, наиболее засолённого горизонта и привела к широкому развитию солонцово-солончаковых пятен. Пятнистость последних объясняется перераспределением влаги — источника солей по элементам микро- и мезорельефа. Процессы эрозии и значительная за-солённость ухудшили водно-физические свойства почв и условия произрастания растений. Отдельными пятнами на рассматриваемой части участка прослеживаются высыпки щебня коренных пород, образовавшиеся в ходе выдувания и вымывания более тонких фракций почв.
Формирование почвенного покрова рассматриваемого участка шло длительное время, соизмеримое с четвертичным. Столь длительному периоду их формирования противоречат материалы морфологического описания и сведения о составе почв. Эта кажущаяся молодость почв является следствием непрерывного подъёма территории и ксеротермического климата. Эти природные процессы регионального плана в условиях данной площади усугублялись воздействием сил ветровой и водной эрозии.
Для растительного покрова участка Весеннего месторождения характерна чёткая подчинённость как составу почвообразующих пород, так и рельефу местности. Над гранитоидами, занимающими западную часть участка, развиты преимущественно комплексы лапчатково-типчаковые, грудницово-тырсово-типчаковые, типчаково-тырсовые с
петрофильными элементами сообщества и пятна селитрянополынных и камфоросмовых на солонцах; над диабазами, охватывающими восточную часть участка, — грудницово-селитрянополынные-типчаковые, овсенцово-ковыльно-типчаковые сообщества и пятна селитрянополынно-типчаковых и лессинчианово-полынных.
Сохраняется подчинённость видового состава и рельефу местности.
На возвышенных частях участка (контуров рудных тел) вблизи месторождения (скв. 2311) растительность сильно изрежена и представлена Artemisia и Agropyrum sibiricum. Над рудными телами степень покрытия почвы не превышает 30%. Кроме вышеуказанных здесь появляются Artemisia parciflora. Надземные вегетативные органы слабо развиты, часто угнетены. Такое состояние растительности сохраняется и в контуре рудных тел, хотя видовой состав считается здесь более разнообразным. В понижениях рельефа появляются Festuca ovina, Stipa pennata, Jalium, Alyssum minimum. В районе солонцово-солончаковых пятен произрастают: Stipa capillata, Artemisia austriaca, Aster villosus. В русле реки произрастают Typha angustifolia и Scirpuc lacustris.
Рудные тела месторождения в основном серно-колчеданные, залегают на контакте толщи диабазов и массива гранодиоритов, сопровождаемые первичными и вторичными ореолами всего типоморфного комплекса элементов этих месторождений: Cu, Pb, Zn, Ba, Ag, Co, Mo в почвообразующих породах, почвах и растительном покрове.
Максимальное содержание характерно для цинка (табл. 1), который возглавляет ряды коэффициентов аномальности (табл. 2), что обусловлено составом исходных колчеданных руд. По ореолу цинка и было открыто месторождение в ходе металлометрического опробывания почвенного покрова участка.
Среднее валовое содержание рудных элементов в растительности участка (табл. 1) равно: меди — 5,0—8,0-10-3%, при кларке (n,0-10-3%); цинка -20-50-10-3% (10n-10-3%); свинца - 0,5-3,0-10-3% (0,n-10-3%); бария - 10-35-10-3% (10n-10-3%); серебра — 0,1-2,0■ 10-3%, кларк не установлен; кобальт - 0,6-1,5■ 10-3% (0,n-10-3%); молибден -0,2-0,4-10-3% (0,n-10-3%), т.е., унаследуя состав субстрата, растительность содержит рудные элементы в количествах, превосходящих кларки.
В полынях, имеющих более глубокую проникающую корневую систему коэффициентов аномальности, в частности Ag, выше (табл. 2).
Коэффициенты аномальности основных орео-лообразующих элементов в почвах меди и цинка -ограничиваются в растительности более низкой величиной 1,6.
В стеблях преимущественно накапливается серебро с коэффициентом 100,0 (рис.). Этот коэффициент необычно высок для природных сред
1. Среднее валовое содержание рудных элементов в стеблях и корнях злаков и полыней, почвах и почвообразующих породах Весеннего месторождения, 10-3%
Элемент Кларки растений, А.И. Перельман (1961) Стебли Корни Кларки почв, А.П. Виноградов (1957) Почвы Почво-образующие породы
злаки полыни злаки полыни норм. поле рудное поле норм. поле рудное поле
норм. поле рудное поле норм. поле рудное поле норм. поле рудное поле норм. поле рудное поле
Медь П, 0 7,5 8,0 5,0 8,0 6,0 7,0 6,0 7,5 2,0 3,0 6,0 4,0 4,0
Цинк п, 0 32,0 40,0 20,0 32,0 47,0 50,0 30,0 30,0 5,0 10,0 30,0 4,0 11,0
Свинец 0, п 1,0 1,6 0,5 1,1 2,0 3,0 1,0 1,3 1,0 2,0 2,0 1,6 2,0
Барий 10 п 20,0 30,0 10,0 22,0 20,0 35,0 10,0 22,0 50,0 30,0 40,0 30,0 30,0
Серебро - 0,10 0,50 0,30 2,0 0,10 0,10 0,10 0,8 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02
Кобальт 0, п 0,6 0,8 0,6 8,0 0,9 1,0 1,3 1,5 0,8 2,5 6,0 2,0 2,4
Молибден 0, п 0,2 0,4 0,2 0,2 0,2 0,4 0,4 0,4 0,2 0,1 0,2 0,1 0,2
Зольность - 4,8 8,0 6,5 7,6 5,0 23,0 6,7 10,7 - - - - -
2. Ряды коэффициентов аномальности рудных элементов в стеблях и корнях злаков и полыней, почвах и почвообразующих породах Весеннего месторождения
Объект Виды растений Ряды коэффициентов
Стебли Злаки Полыни Ag5,0> Мо2,0 > РЬ1,6 > Ва1,5 > 7п1,2 = Со 1,2 > Си1,1 Ag7,0 > РЬ2,2 = Ва2,2 > Си1,6 > 7п1,6 > Со 1,2 > Мо 1,0
Корни Злаки Полыни Мо2,0 > Ва1,7 > РЬ1,5 >Си1,1 = Со 1,1 = 7п1,1 > Ag1,0 Ag8,0 > Ва2,2 > РЬ1,3 > Си1,2 > Со1,1 > 7п1,0 = Мо1,0
Почвы Почвообразующие породы 7п3,0 > Со2,4 > Си2,0 = Мо2,0 > Ва1,3 > РЬ1,0 = Ag1,0 7п2,7 > Мо2,0 > Со1,2 = РЬ1,2 > Си1,0 = Ва1,0 = Ag1,0
Рис. - Содержание серебра в растительной среде Весеннего медноколчеданного месторождения
месторождения Весеннего, что обусловлено щелочной обстановкой. В стеблях относительно корней накопление серебра продолжается, но уже не столь существенно (коэффициент 2,5—5,0).
Для корней относительно стеблей зависимость обратная. Здесь накапливаются кобальт и свинец,
т.е. элементы, завершающие ряды миграции, рассчитанные для условий Южного Урала.
В полынях относительно злаков концентрируется серебро с коэффициентом 3,0—8,0. Последний — в случае рудного поля. Для полыни также характерно несколько повышенное относительно
злаков, содержание кобальта, молибдена, меди. Не характерны для полыни на участке месторождения цинк, свинец, барий.
Выводы. Растительность участка с более высокими коэффициентами аномальности, чем перекрывающие рудные тела коры выветривания и почвенный покров, фиксирует исходные рудные тела.
Максимальные значения коэффициентов аномальности свойственны Ag и Мо в связи с преобладанием на участке щелочной обстановки, и поэтому они могут быть рекомендованы в качестве элементов-индикаторов.
В связи с тем что корневая система полыней более глубокая, чем у злаков, они могут с большей эффективностью использоваться при поисковых работах на рудные объекты.
Литература
1. Гайский ГОК. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2004. 148 с.
2. Черняхов В.Б. Геохимические особенности подземных вод Весеннего месторождения / В.Б. Черняхов, И.В. Куделина, М.В. Фатюнина, Т.В. Леонтьева // Интеграция науки и практики в профессиональном развитии педагога. Оренбург: ОГУ, 2010. С. 1480-1486.
3. Черняхов В.Б. Экологически опасные элементы в почвенном покрове Весеннего месторождения / В.Б. Черняхов, И.В. Куделина // История и современность. Оренбург: ОГПУ, 2009. С. 173-178.
4. Черняхов В.Б. Геохимические особенности пород палеозоя месторождения Весеннее / В.Б. Черняхов, И.В. Куделина, М.В. Фатюнина // Наука и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации: матер. Междунар. науч. конф. Оренбург: ОГУ, 2010.
5. Черняхов В.Б., Куделина И.В., Галянина Н.П. Ореолы тяжёлых металлов в отложениях мезокайнозоя Весеннего месторождения как поисковый признак // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры: матер. всерос. науч.-методич. конф. Оренбург: ОГУ, 2014. С. 1078-1085.
6. Инструкция по геохимическим методам. М.: Недра, 1983. 132 с.
Оптимизация биологической активности чернозёма южного в ризосфере озимой пшеницы при стрессовом воздействии тяжёлых металлов
Л.А. Чайковская, д.с.-х.н., М.И. Баранская, к.с.-х.н., О.Л. Овсиенко, н.с, ФГБУН НИИСХКрыма, В.В. Ключенко, к.с.-х.н., Агропромышленный колледж ФГАОУ ВО Крымский ФУ
Увеличение антропогенной нагрузки на окружающую среду (ОС) оказывает всё более негативное влияние на биологические объекты. Одними из наиболее распространённых загрязнителей являются тяжёлые металлы (ТМ), которые наносят значительный вред различным компонентам ОС, в том числе и почве. Включаясь в трофические цепи, ТМ могут значительно изменять интенсивность метаболических процессов в растениях, что снижает их продуктивность и качество урожая. В загрязнённых ТМ почвах нарушается интенсивность микробиологических процессов, снижается количество полезных микроорганизмов, что также негативно влияет на культурные растения [1].
В то же время известно, что симбиотрофные микроорганизмы выступают посредниками между почвенными условиями и растениями, они могут значительно повысить устойчивость макросимбионта к стрессу [2, 3]. Применение биопрепаратов на основе полезных штаммов микроорганизмов является одним из аспектов биологизации современного земледелия [4-6]. Биопрепараты не только улучшают питание и повышают продуктивность сельскохозяйственных культур, но и позволяют получить экологически чистую продукцию. Учитывая изложенное, цель нашего исследования состояла в изучении влияния предпосевной инокуляции семян на показатели биологической активности почвы: динамику численности эколого-трофических групп
микроорганизмов и ферментативную активность (на примере каталазы) в ризосфере пшеницы озимой при воздействии ТМ в условиях полевых опытов.
Материал и методы исследования. Полевые эксперименты проведены на опытном поле Крымского агропромышленного колледжа (Симферопольский р-н), почва участка — чернозём южный карбонатный. Агрохимическая характеристика почвы: содержание гумуса — 2,5%; подвижных форм азота и фосфора — 5,3 и 2,6 мг/100 г почвы соответственно; рН водной вытяжки — 7,0—7,2. Площадь посевной делянки - 10 м2, учётной - 5 м2, размещение рен-домизированное; повторность опытов 4-кратная.
Соли ТМ (Сг, Си, РЬ) вносили в почву ранней весной в виде водных растворов из расчёта 5, 10 и 20 ПДК, в контрольном варианте —ТМ не вносили. Отбор образцов почвы для анализов проводили в слое 0—30 см по фазам развития озимой пшеницы: весеннее кущение, выход в трубку, молочно-восковая спелость зерна. Численность микроорганизмов определяли путём высева почвенных суспензий на питательные среды по общепринятым методикам [7, 8]. Активность каталазы в почвенных образцах определяли газометрическим методом [8]. Для предпосевной бактеризации семян использовали препарат Фосфоэнтерин [9]. Статистическая обработка полученных результатов проведена по общеизвестной методике [10].
Результаты исследования. Рассмотрим данные по влиянию бактеризации на динамику численности важных с агрономических позиций сообществ бактерий (участвующих в трансформации азотных и фосфорных соединений) в ризосфере пшеницы
