CC BY
510. Самофалова И.А. Почвы подгольцового пояса - уникальные объекты для включения в Красную книгу почв Пермского края // Актуальные проблемы сохранения биоразнообразия в регионах Российской Федерации. Красная книга как объект экологической экспертизы: материалы межрегиональной научно-практической конф. (Пермь, 27-29 октября 2015 г.) /Пермский гос. нац. Исслед. Ун-т. Пермь, 2015. С. 59-63.
11. Самофалова И.А., Лузянина О.А., Кондратьева М.А., Мамонтова Н.В. Элементный состав почв в ненарушенных экосистемах на Среднем Урале // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2014. № 5 (115). С. 67-74.
УДК 631.41:631.48
12. 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») // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2016. № 85. С. 56-76.
13. Шимановский Л.А. Геоморфологическое районирование Пермской области. Пермский университет. Пермь, 1985.
14. Бузмаков С.А., Воронов Г.А. Основные подходы в определении качества окружающей среды // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Т. 18. № 2-2. С. 587-590.
Г.С. Малышева, М.А. Кондратьева G.S. Malysheva, M.A. Kondrateva
Пермский агротехнологический университет, Perm Agrotechnological University,
614000, Пермь, ул. Петропавловская, 23 614000, Perm, ul. Petropavlovskaya, 23
КИСЛОТНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ВОДНЫХ ВЫТЯЖЕК ИЗ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ГОРИЗОНТОВ ГОРНЫХ ПОЧВ ЗАПОВЕДНИКА «БАСЕГИ»
В работе методом непрерывного потенциометрического титрования (НПТ), изучены кислотные свойства водных вытяжек из генетических горизонтов горных почв горно-лесного и субальпийского высотных поясов. Определено общее содержание кислотных компонентов в вытяжках, исследована структура их буферности.
Ключевые слова: кислотность, непрерывное потенциометрическое титрование, емкость буферности.
ACID COMPONENTS OF WATER EXTRACTS FROM GENETIC HORIZONS OF MOUNTAIN SOILS
OF BASEGI RESERVE
In work by the method of continuous potentiometric titration (NTP), the studied acid properties of water resources from the genetic horizons of mountain soils of mountain forest and subalpine altitudinal belts. The total content of acid components in extracts was determined, investigating the structure of their buffers. Key words: acidity, continuous potentiometric titration, buffer capacity.
Кислотность почв, формирующаяся под влиянием природных и техногенных факторов, - важный показатель экологического состояния почв. Главным механизмом естественного кислотообразования горных почв является функционирование микроорганизмов и почвенных животных, также гидротермический режим почв. В результате взаимодействия растительности и микробно-фаунистического комплекса образуется большое количество соединений кислой природы, определяющих значения рН почвенных растворов. Активная водная миграция органических кислот вызывает растворение и трансформацию минералов, что способствует мобилизации в раствор ионно-молекулярных форм алюминия (III) и железа (III) [5]. Ученые, изучавшие горные почвы подчеркивали, что почвы являются кислыми, но природа кислотности горных почв Урала изучена слабо [2, 4, 7].
Целью работы является изучение кислотных компонентов в водных вытяжках из горных почв заповедника Басеги разных высотных поясов. Объектами исследования кислотных свойств являются горные почвы заповедника Басеги разных высотно-растительных поясов. Почвенный покров заповедника представлен в большей степени почвами
отдела структурно-метаморфические и органо-аккумулятивные [1, 3, 6]. Исследования проводили в почвах на горе Северный Басег. Анализ кислотных компонентов водных вытяжек проведен на кафедре почвоведения Пермской ГСХА. Кислотные свойства водных вытяжек из генетических горизонтов горных почв определяли методом непрерывного потенциометрического титрования 0,02 М раствором №ОИ до значения рН равного 10,0. Водные вытяжки готовили в соотношении почва : раствор 1:2,5, для лесных подстилок 1:10. По результатам титрования были рассчитаны показатели интенсивности буферности и построены графики (рис. 1 и рис. 2) с интервалами рН равными 0,25 единиц.
Анализ кислотных компонентов в водных вытяжках определяли в буроземе ожелезненном (разрез 37), сформировавшемся в пределах горнолесного пояса (350м) и в серой метаморфической почве (разрез 61) под субальпийской луговой растительностью (650м н.у.м.). В составе растительности горно-лесного пояса присутствуют: ель, береза, шиповник, малина, ива, а также густой травостой. Напочвенный покров в виде мха. Преобладающими растительными ассоциациями в субальпийском поясе являются: василисник малый,
борец северный, черемица Лобеля, вейник, горец вероника дубравная, колокольчик скученный, герань альпийский, дягель, зверобой, очиток пурпурный, лесная, лисохвост.
V V' Ь ' Ьи' 'гг ь* Ь- Ь- 1оу ¡в^ (о-1 Л- Л- Л- Лп Ч?-' V
Рис. 1. Результаты титрования водных вытяжек, разрез 37
Анализ свойств почв показал, что реакция среды почв сильнокислая. Значения рНКс1 менее 4 единиц в пределах всех генетических горизонтов, что говорит об очень сильной кислотности данных почв. Ёмкость катионного обмена верхних горизонтов 26,9 мг-экв/100 г почвы (разрез 61) и 38,3 мг-экв/100 г почвы
(разрез 37). Почвенный поглощающий комплекс почв не насыщен основаниями: степень насыщенности составляет 10-23 % в серой метаморфической почве и 41% в буроземе ожелезненном.
АУ водная вытяжка
lili
I I I
lili
v (J*" Vй >J*' & ip" V iP" V и*3" te-' te'" V ¿S" «V с.'"®" <Ъ-" V w** ip* V
p:V & bf # g ¿P ¿ ^ <<p ^ <y ^ 4? ^ <y? A-
J?
ь? ,."í>
t? ^
Л¥е1 водная вытяжка
D.2 -0.15 0.1 0.05 0
■ ■I
I I
Ь" V V ъ-' ъ-
Ы Ь Л" V Л- Л- Чу? V V V
ВМ водная вытяжка
0.2 0,15 0.1 0,05
II...
■ I I I I
^ # $# $$ $# ¿V ¿V 4
Рис. 2. Результаты титрования водных вытяжек, разрез 61
В гранулометрическом составе содержание физической глины 56-66 % в серой метаморфической почве и 45-47 % в буроземе ожелезненном. Дифференциация физической глины по профилю в обоих разрезах не выражена. Почвы имеют
растянутый органогенный профиль. Горизонт АН в буроземе характеризуется очень высоким содержанием гумуса 12,1%, в горизонте АУ 4,5%, ВМ 1,9 5%. Гумусовый горизонт ЛУ в серой метаморфической почве содержит 4,2% гумуса, в
горизонте ВМ и С 1,3% и 0,9%. В составе гумуса преобладают фульвокислоты - отношение Сгк:Сфк составляет 0,2-0,7.
Результаты титрования водных вытяжек показали, что главным компонентом кислотности в водных вытяжках является органическое вещество. Основные компоненты, переходящие в вытяжку - это водорастворимые органические вещества, угольная кислота, а также водорастворимые гумусовые кислоты. К реакциям, влияющим на интенсивность буферности, относятся: диссоциация
низкомолекулярных органических кислот, депротонирование функциональных групп высокомолекулярных органических кислот и карбоксильных групп фульвокислот (аминогрупп, фенольных гидроксилов) [5].
Значения рН начальной точки титрования водных вытяжек варьирует от 3,6 до 6,4. Наибольшее количество кислотных компонентов содержится в профиле бурозема (разрез 37). В лесной подстилке данной почвы, образующейся при участии хвойного и мохового опада, содержание кислотных компонентов достигает 30 ммоль/кг, в то время как в органогенном горизонте серой метаморфической (разрез 61) только 2 ммоль/кг. В гумусовых горизонтах количество веществ кислотной природы составляет 3,9 и 8,34 ммоль/кг. В минеральных горизонтах их содержание колеблется в пределах 0,84-1,36 и 3,6-6,5 ммоль/кг соответственно.
Общим в структуре буферности всех горизонтов водных вытяжек является небольшое увеличение ее интенсивности на начальной стадии титрования и с ростом рН. Пики максимумов интенсивности буферности наблюдаются в интервалах рН 4,0-5,0 и 9,0-10,0 (разрез 61) и в интервалах рН 4,75-7,0 и 8,7510,0 (разрез 37). Наличие максимумов в начальной стадии титрования связано с реакциями диссоциации некоторых низкомолекулярных органических кислот и наиболее сильнокислых групп фульвокислот, а также наличием буферных реакций с участием растворимых гидроксокомплексов А1 и Fe. Второй максимум связан с титрованием наиболее слабокислых компонентов фульвокислот. Емкость буферности водных вытяжек в большей степени зависит от содержания гумуса в почве. Полученное значение коэффициента корреляции равное 0,72, подтверждает этот факт.
Таким образом, в составе водных вытяжек из горизонтов разреза 37, представляющем горно-
УДК 631.6.02
таежный пояс, содержится больше кислотных компонентов, чем в разрезе 61, сформированном в пределах пояса субальпийских лугов. Источником органических кислот являются органогенные горизонты почв, формирующиеся под влиянием хвойно-мохового опада в горно-лесном поясе и травянистого - в горно-луговом.
Библиографический список
1. Самофалова И.А. Эволюционный ряд бурых лесных почв в горно-лесном поясе на Среднем Урале // Эволюция и деградация почвенного покрова: сборник научных статей по материалам IV междун. научной конференции (13-15 октября 2015 года). Ставрополь: Ставропольское издательство «Параграф», 2015. С. 43-45.
2. Самофалова И.А., Кондратьева М.А. Буферность горных почв субальпийского пояса к кислотному воздействию (заповедник «Басеги») // Научно-практический журнал Пермский аграрный вестник. 2016. № 3 (15). С. 94-103.
3. Самофалова И.А., Лузянина О.А. Горные почвы Среднего Урала (на примере ГПЗ «Басеги»). М-во с.-х. РФ, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА. Пермь: Изд-во ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2014. 154 с.
4. Самофалова И.А., Лузянина О.А. Формы кислотности почв на западном макросклоне Среднего Урала (заповедник «Басеги») // Актуальные проблемы науки и агропромышленного комплекса в процессе европейской интеграции, Междун. науч. -практ. Конф-я. Пермь, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2013. С.251-257.
5. Соколова Т.А., Толпешта И.И., Трофимов С.Я. Почвенная кислотность. Кислотно-основная буферность почв. Соединения алюминия в твердой фазе почвы и в почвенном растворе. Изд. 2-е, испр. и доп. Тула: Гриф и К, 2012. 124с.
6. Шоба С.А., Ковалева Н.О., Самофалова И.А., Лузянина О.А. Особенности пространственной дифференциации почв заповедника «Басеги» (Средний Урал) // Роль почв в биосфере: Труды Института эколог. почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова / под ред. Н.О. Ковалевой. Вып. 14. М.: МАКС Пресс. С. 5-17.
7. Бузмаков С.А., Воронов Г.А. Основные подходы в определении качества окружающей среды // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Т. 18. № 2-2. С. 587-590.
Ф.И. Мустафина F.I. Mustafina
Санкт-Петербургский государственный университет, Saint-Petersburg State University, 199034, Saint-
199034, Санкт-Петербург, Университетская набережная Petersburg, Universitetskaya emb., 7/9
7-9
e-mail: spbu@spbu.ru
ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ОЦЕНКА ИЗМЕНЧИВОСТИ ПЛОЩАДЕЙ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ ПО ПРИРОДНЫМ РАЙОНАМ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН В 2005-2008 ГГ.
Республика Татарстан - крупнейшее промышленное звено страны, и антропогенная деятельность здесь высочайшая. Развитие промышленности, распространение добычи и обработки полезных ископаемых, рост
