CC BY
19
УДК 631.435:550.4(440.318) О.А. Самонова1, Е.Н. Асеева2
ЛАТЕРАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТАЛЛОВ В СОСТАВЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИХ ФРАКЦИЙ ПОЧВ ЛЕСНЫХ КАТЕН (СМОЛЕНСКО-МОСКОВСКАЯ ВОЗВЫШЕННОСТЬ)
Проанализирована латеральная дифференциация содержания гранулометрических фракций: 1-0,25; 0,25-0,05; 0,05-0,01; 0,01-0,005; 0,005-0,001; <0,001 мм и концентрирующихся в них Ре, Т1, /г, Мп, Си, N1, Со, Сг, РЬ, /п в гумусовых горизонтах почв двух катен бассейна р. Средняя Протва. Распределение содержания металлов в составе гранулометрических фракций контрастнее и разнообразнее, чем в общей пробе, и связано с размерностью частиц, их генезисом и степенью преобразования ландшафтно-геохимическими процессами. Катенарная дифференциация количеств металлов, связанных с крупнопылева-той и илистой фракциями, отличается от аналогичных параметров, рассчитанных для концентрации металлов в этих фракциях. Это обусловлено различием трендов в изменении содержания данных фракций в гетерономных почвах и концентрации металлов в них.
Ключевые слова: гранулометрическая фракция, металлы, латеральное распределение, гумусовые горизонты, лесные катены.
Введение. Катенарный анализ служит главным методом получения информации о геохимической структуре регионов различного таксономического уровня [3, 4, 7, 10]. Актуальность таких исследований обусловлена как научно-методологическими, так и практическими интересами: необходимостью прогноза поведения загрязняющих веществ в компонентах природной среды и ее главном депонирующем блоке - почве. Основными составляющими этого анализа являются характеристики параметров радиального и латерального распределения элементов в различных блоках ландшафтов. Для оценки почвенно-геохимической структуры территории особый интерес представляет детальный химический и минералогический анализы гранулометрических фракций, входящих в состав почвообра-зующих пород и почв. Отдельным аспектам этой темы посвящены работы [5, 8, 9, 16]. В [11] рассмотрена радиальная дифференциация гранулометрических фракций и концентрация металлов в этих фракциях в генетических горизонтах некоторых почв исследуемого района. Цель работы — анализ латерального распределения содержания гранулометрических фракций, концентрации металлов в отдельных фракциях, содержание металлов в общих пробах, количества металлов, связанных с крупно-пылеватой и илистой фракциями в гумусовых горизонтах гетерономных почв катен, а также оценка влияния латерального изменения содержания отдельных фракций в почвах катен на распределение металлов.
Материалы. Район исследования находится в средней части бассейна р. Протва, его рельеф типичен для вторичных моренных равнин юго-восто-
ка Смоленско-Московской возвышенности, сложенных покровными и делювиальными суглинками (Смоленско-Московская физико-географическая провинция) [17]. Различные аспекты поведения металлов в катенах, близких по природным параметрам, отражены в работах [6, 7, 13, 14].
Морфологические свойства почв исследуемой территории описаны М.И. Герасимовой [2], а геохимическая дифференциация — И.П. Гавриловой [1], Н.С. Касимовым, O.A. Самоновой, Н.Е. Коше-левой [6].
Изучены почвы двух типичных для данной территории гетеролитных катен, которые названы во-дораздельно-долинной и водораздельно-овражной (устное предложение Н.С. Касимова). На рис. 1 приведены схемы этих катен и расположение почвенных разрезов.
Водораздельно-долинная катена протяженностью 300 м расположена на правом берегу р. Протва, западнее овр. Волченковский. Миграция металлов осуществляется в кислой и слабокислой (рН 5,1—6,4) обстановке почв верхних частей катены и в нейтральной (рН 7,2—7,4) в нижней части катены. Содержание гумуса в почвах катены колеблется от 2 до 4%.
Водораздельно-овражная катена северо-западного склона Агаркова оврага имеет протяженность 180 м. Обстановка миграции металлов кислая (рН 4,8—5,0), окислительная в почвах автономных и трансэлювиальных ландшафтов и восстановительная с аналогичными щелочно-кислотными свойствами в почве транссупераквального ландшафта. Содержание гумуса в дерново-подзолистых почвах составляет 2—3%, а в дерновой глеева-
1 Географический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, кафедра геохимии ландшафтов и географии почв, ст. науч. сотр., до-
цент, e-mail: samonova@zmail.ru; 2 науч. сотр., e-mail: aseyeva@mail.ru
Рис. 1. Водораздельно-долинная катена (а) и водораздельно-овражная катена (б). Элементарные ландшафты: I — автономные элювиальные ландшафты; II — трансэлювиальные ландшафты пологих склонов междуречья; III — трансэлювиальные ландшафты крутых склонов; IV — трансэлювиально-аккумулятивный ландшафт нижней части склона долины р. Протва; V — транссуперакваль-ный ландшафт днища оврага. Породы: 1 — покровные суглинки; 2 — делювиальные суглинки; 3 — карбонатные моренные суглинки; 4 — флювиогляциальные пески; 5 — делювиально-пролювиальные суглинки. Почвы: 6 — дерново-подзолистые старопахотные; 7 — дерново-слабоподзолистые; 8 — дерновые на погребенных подзолистых; 9 — дерново-карбонатные выщелоченные; 10 — дерновые (смыто-намытые); 11 — дерновые глееватые. Растительность: 12 — ежево-овсяницевый луг; 13 — елово-дубово-березо-вый широкотравный лес; 14 — дубово-березово-липовый широкотравный лес; 15 — березово-еловый кислично-медуницевый лес; 16 — осиново-еловый медуницево-осоковый лес; 17 — березово-дубовый копытнево-медуницевый лес; 18 — медунице-копытневое
сообщество; 19 — номер и местоположение разреза
той почве транссупераквального ландшафта снижается до 0,7%.
Методы. Пробы отобраны из центральных частей гумусовых горизонтов почв, проанализирован их гранулометрический состав. Выделено 6 фракций в автономных дерново-подзолистых почвах: 1-0,25; 0,25-0,05; 0,05-0,01; 0,01-0,005; 0,005-0,001 и < 0,001 мм; в почвах подчиненных ландшафтов - четыре фракции: 1-0,25; 0,25-0,05; 0,05-0,01 и < 0,01 мм. Гранулометрический анализ выполнен пирофосфатным методом, отдельные гранулометрические фракции выделены методом отмучива-ния водой в химической лаборатории Института географии РАН. Содержание гумуса (по Тюрину) и рНводн также определено в этой лаборатории.
Валовое содержание Т1, 2г, Мп, Си, N1, Со, Сг, РЬ, 2п в общей массе проб и в отдельных гранулометрических фракциях определено количественным спектральным методом, а Бе - атомно-абсорбци-онным методом в лаборатории ГГЭ г. Бронницы. Точность количественного спектрального анализа составляет ±10%.
Изменение концентрации металлов в отдельных гранулометрических фракциях - при условии общего генезиса фракции в гетерономных почвах ка-тены - свидетельствует о трансформации элемент-
ного состава фракции в пространстве под влиянием ландшафтно-геохимических процессов. Для оценки вклада гранулометрической фракции в общее содержание металла в 1 кг общей почвенной массы горизонта, вероятно, следует определить количество элемента, связанное с этой фракцией. В работе эта величина обозначена С^3; она рассчитана как произведение концентрации металла во фракции (С^ мг/кг) на долю этой фракции в почвенной пробе; полученная величина сохраняет единицу измерения, т.е. мг/кг. Сравнение латерального распределения концентрации металлов в отдельной фракции (С*, мг/кг) и количества металлов, связанных с ней (С^), позволяет оценить влияние содержания гранулометрических фракций на формирование почвенно-геохимической структуры территории.
Значения коэффициента латеральной дифференциации3 рассчитаны по содержанию металлов в общей почвенной пробе (С5), в отдельных гранулометрических фракциях (С), а также для количества металлов (С^), связанных с крупнопылеватой и илистой фракциями.
Крупнопылеватая и илистая фракции выбраны потому, что они имеют максимально контрастное
3 Коэффициент латеральной дифференциации - отношение содержания элемента в почве исследуемого ландшафта к его содержанию в почве автономного ландшафта.
распределение в почвах рассматриваемой территории [12]. Катенарная дифференциация концентрации металлов на этих участках, изученная в почво-образующих породах, гумусовых горизонтах формирующихся на них почв, по среднему содержанию в почвенном профиле описана в [12].
Обсуждение результатов. Латеральная дифференциация содержания гранулометрических фракций в гумусовых горизонтах почв катен связана с их размерностью (рис. 2). В обеих катенах все гетерономные почвы обогащены фракциями среднего и мелкого песка; крупнопылеватая фракция рассеивается в почвах этих фаций, фракция средней пыли распределена равномернее. Фракция мелкой пыли в водораздельно-овражной катене распределена практически равномерно, а в водораздельно-долинной ее содержание снижается в почвах подчиненных ландшафтов. Дифференциация илистой фракции характеризуется более сложными закономерностями: ее содержание уменьшается в почвах склонов и увеличивается в транссупераквальных условиях
Рис. 2. Коэффициенты латеральной дифференциации (Ь) по содержанию гранулометрических фракций в горизонтах А1 почв гетерономных ландшафтов. Водораздельно-долинная катена (а), водораздельно-овраж-
ная катена (б)
(водораздельно-овражная катена), но снижается в почвах трансэлювиально-аккумулятивного ландшафта (водораздельно-долинная катена).
Максимально высокое содержание песчаных фракций в подчиненных фациях объясняется влиянием почвообразующих пород: наличием опес-чаненных моренных суглинков в водораздельно-долинной катене и флювиогляциальных песков в водораздельно-овражной. Дифференциация содержания крупнопылеватой и илистой фракций обусловлена главным образом крутизной склонов ка-тены, определяющей интенсивность поверхностного стока и степень транзитности подчиненных ландшафтов. Влияют также параметры конечного звена катены: преобладание аккумуляции материала или дальнейшее рассеяние, резкая смена гранулометрического состава почвообразующих пород, влияющая на аналогичные показатели в гумусовых горизонтах [14].
Латеральное распределение металлов. Автономные почвы обеих катен имеют близкие концентрации металлов в общей пробе (табл. 1). Гранулометрические фракции этих почв отличаются по содержанию металлов значительно контрастнее, особенно песчаные, которые в водораздельно-овражной катене обогащены Бе, Сг, Со, N1, Мп, Си, Т1, Тг по сравнению с водораздельно-долинной. Это объясняется, по-видимому, различным генезисом этих фракций и их трансформацией в зоне гипергенеза.
Водоразделъно-оеражная катена. Равномерное распределение в гумусовых горизонтах почв катены выявлено для Бе, Тп, Си, РЬ главным образом в общей почвенной массе. В отдельных фракциях оно наблюдается для Си (во фракции 1—0,25 мм), Бе и Со (во фракции 0,05—0,01 мм), табл. 2.
Минимальные концентрации наблюдаются у большинства элементов в гумусовом горизонте транссупераквальной дерновой глееватой почвы. Это характерно для общей массы в целом, для обеих песчаных фракций, а также для илистой, крупнопы-леватой. Однако ассоциации элементов, связанные с каждой гранулометрической фракцией, различны: в мелком песке — Т1, Бе, Мп, Тп, Си, РЬ, N1, Сг, Со, Тт; в илистой фракции — Мп, Тп, Си, РЬ, N1, Со, Тт; в среднем песке — Мп, Тп, РЬ, Со, Т1, Тт; в общей массе — Мп, Сг, Со, N1; в крупной пыли — Мп, Си, Хг. Таким образом, независимо от размерности фракции минимальное содержание в подчиненных почвах характерно для Мп. Вероятно, это можно связать с его рассеянием в почвах днища оврага, в глеевой обстановке.
В дерновой глееватой почве транссупер-аквального ландшафта увеличиваются кон-
Таблица 1
Содержание металлов в общей массе почвы (С„ мг/кг) и гранулометрических фракциях (Су, мг/кг) и их количество в крупнопылеватой и илистой фракциях (Сд, мг в 1 кг общей массы) в горизонтах А1 автономных почв катен
Элемент, мг/кг (%, для Бе) Катены, почвы
Водораздельно-овражная катена Водораздельно-долинная катена
Дерново-слабоподзолистая (р. 6) Дерново-подзолистая старопахотная (р. 6а)
общая масса размер частиц, мм общая масса размер частиц, мм
1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 < 0,001 1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 < 0,001
с, С/ С/ С/ к С/ к с, С/ С/ С/ С/Х С/ к
Бе 2,48 1,17 3,63 0,59 0,4 5,0 0,6 2,21 1,61 0,74 5,2 3,1 5,6 0,8
Сг 80 45 66 54 33,8 100 11,6 70 17 55 58 34,5 80 11
Со 12 37 20 6 3,8 27 3,1 15 18 6 6,0 3,6 25 3,5
N1 40 38 30 16 10,0 80 9,3 42 13 11 20 11,9 58 8,2
Мп 1300 9000 1500 540 338,4 3000 347 1700 6400 600 360 214 5800 819
Си 37 100 110 20 12,5 120 13,9 43 27 23 38 22,6 110 15,5
Ъ\\ 110 100 100 40 25,1 290 33,6 100 110 40 40 23,8 370 52,2
Т1 - 6000 6200 6800 4262 6000 695,4 - 1400 5000 3100 1844 3700 523
Тх - - 1700 1200 752,0 210 24,3 - 180 800 1100 654 160 23
РЬ 23 35 27 17 10,7 42 4,9 26 18 14 12 7,1 43 6,1
Содержание фракций, % 0,8 3,3 62,7 11,6 2,05 0,38 59,49 14,13
Примечание. Здесь и в других таблицах прочерк — не определено.
Таблица 2
Значения коэффициента латеральной дифференциации металлов в горизонтах А1 почв водораздельно-овражной качены: в общей пробе, Ьу — в гранулометрических фракциях и Ьу5 — для количества металлов в составе крупнопылеватой и илистой фракций
Элемент Ландшафты, почвы
Трансэлювиальный Транссупераквальный
Дерново-слабоподзолистая Дерновая Дерновая глееватая
общая масса 1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 < 0,001 общая масса 1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 < 0,001 общая масса 1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 < 0,001
к к к к к к к к к к к к к к к к к к
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 п 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Бе 1Д 6,0 0,8 1 0,8 1,3 1,2 1,2 4,4 1,5 6,0 0,5 1,1 0,8 0,9 3,2 0,7 1 0,8 1,2 1,7
Сг 0,9 0,4 0,4 1,2 0,9 1 0,9 0,9 0,8 0,8 1,2 1,1 0,7 0,6 0,8 1,3 0,9 1,3 1,0 1,3 1,8
о\
ю
Окончание табл. 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Со 1,2 0,5 0,4 1 0,8 1,1 1,0 1,3 0,3 0,4 0,8 0,8 0,8 0,7 0,7 0,3 0,3 1 0,7 0,8 1,1
N1 1,2 2,3 0,9 0,9 0,7 1,1 1,0 1 0,9 0,5 1,9 1,7 0,6 0,5 0,7 1,4 0,8 1,4 1,0 0,9 1,2
Мп 0,6 0,1 0,04 0,7 0,6 0,7 0,6 1,6 0,2 0,03 0,6 0,6 1,8 1,6 0,3 0,1 0,03 0,7 0,5 0,2 0,3
Си 1,2 1,4 0,4 1,1 0,9 1,7 1,5 1,2 0,7 0,6 2,5 2,3 1,7 0,8 1,1 1 0,6 0,8 0,6 0,9 1,3
Ъ\\ 1,1 0,3 0,5 1,5 1,2 0,9 0,8 1 0,7 0,3 0,6 0,7 1,1 1,0 0,9 0,3 0,3 1,3 0,9 0,7 0,9
И - 0,2 0,4 1,2 0,9 0,9 0,9 - 0,3 0,4 0,5 0,4 0,5 0,5 - 0,1 0,4 1,2 0,9 1,2 1,7
Тх - - 0,5 1,3 1,0 0,8 0,7 - - 0,2 1,2 1,1 0,4 0,3 - - 0,3 0,8 0,6 0,8 1,1
РЬ 1 0,4 0,6 1,3 1,0 1,2 1,1 1 0,3 0,4 0,8 0,8 0,9 0,8 0,9 0,3 0,5 1,1 0,8 1,2 1,1
Таблица 3
Значения коэффициента латеральной дифференциации металлов в горизонтах А1 почв водораздельно-долинной качены: /., — в общей пробе, — в гранулометрических фракциях, Ь^ — для количества металлов в составе крупнопылеватой и илистой фракций
Элемент Ландшафты, почвы
Трансэлювиальный Трансэлювиально-аккумулятивный
Дерново-слабоподзолистая Дерновая на подзолистых Дерново-карбонатная выщелоченная
общая масса 1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 < 0,001 общая масса 1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 < 0,001 общая масса 1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 < 0,001
к к к к к к к к к к к к к к к к к
Бе 1,0 0,8 9,4 0,7 0,7 1,0 0,7 1,0 0,2 0,7 0,9 0,8 0,9 0,6 1,0 2,7 7,0 0,9 0,5 0,9 0,7
Сг 0,9 1,8 1,3 1,4 1,4 1,3 0,9 0,8 1,1 0,5 1,5 1,2 1,1 0,7 0,7 2,0 1,0 1,0 0,5 0,9 0,7
Со 0,9 1,7 2,3 1,2 1,1 1,8 1,3 0,9 0,3 0,5 1,5 1,2 1,5 1,0 0,8 0,5 1,5 1,5 0,8 1,5 1,1
N1 1,0 1,8 4,3 1,5 1,4 1,1 0,8 1,0 1,0 1,2 1,5 1,2 1,1 0,7 1,0 2,3 2,7 1,5 0,8 0,9 0,7
Мп 0,8 0,7 1,4 1,1 1,0 1,1 0,8 0,5 0,1 0,4 1,5 1,2 0,7 0,5 0,6 0,1 0,8 1,7 0,9 1,1 0,8
Си 0,8 0,8 3,8 1,3 1,3 1,0 0,7 0,8 0,6 0,6 1,7 1,4 1,0 0,7 0,8 3,1 2,3 1,8 1,0 1,3 0,9
Ъ\\ 0,8 0,3 0,8 0,8 0,7 1,1 0,8 0,8 0,3 0,8 1,0 0,8 2,1 1,4 0,8 0,3 0,8 1,0 0,5 0,6 0,5
И - 2,0 0,6 1,5 1,4 1,1 0,8 - 0,8 0,6 1,5 1,2 1,0 0,7 - 0,9 0,5 1,5 0,8 1,0 0,8
Тх - 1,5 0,9 1,3 1,2 1,2 0,9 - 0,6 0,4 1,5 1,2 0,9 0,6 - 1,1 1,0 1,1 0,6 0,8 0,6
РЬ 0,9 1,0 0,9 1,1 1,1 0,8 0,6 0,9 0,6 1,0 1,3 1,0 0,8 0,6 0,9 0,7 0,7 1,1 0,6 0,8 0,6
£ и»
центрации металлов во фракциях среднего песка (Сг, N1, Бе), крупнопылеватой (2п, РЬ, Сг, N1, Т1) и илистой (Сг, Т1, РЬ, Бе). С фракцией крупной пыли связано максимальное количество металлов, концентрирующихся в подчиненных фациях. Наиболее контрастное распределение имеют Бе, Си, Сг, N1 в песчаных фракциях.
В табл. 2 также представлены значения коэффициента латеральной дифференциации, рассчитанные для количества металлов в составе илистой и крупнопылеватой фракций. Полученные результаты, учитывающие изменение доли этих фракций в гетерономных почвах, отличаются от расчетов, выполненных для концентрации элементов в этих объектах. В крупнопылеватой фракции для N1 и Сг значения коэффициента снизились с 1,4 до 1,0. Металлы 2п, РЬ, Т1 из группы со слабым накоплением перешли в группу слабо рассеивающихся; Бе и Со, характеризовавшиеся равномерным распределением, также вошли в эту группу. Возросла контрастность распределения Мп, Си, 2г, оставшихся в группе рассеивающихся элементов. Таким образом, для всех металлов характерно снижение значения коэффициента Ь, что свидетельствует об уменьшении вклада крупнопылеватой фракции в общий баланс элементов в транссупераквальных условиях. Главной причиной этого является уменьшение содержания фракции в гумусовом горизонте почв нижнего звена катены.
Обратная закономерность выявлена для металлов в составе илистой фракции. В этом случае отмечается увеличение значений коэффициента Ь и переход некоторых элементов (Со, N1, Си, 2г) из группы слабо рассеивающихся в группу слабо накапливающихся, т.е. при снижении концентрации этих металлов во фракции их общее количество повышается за счет увеличения количества илистой фракции в почвах конечного звена катены. 2п и особенно Мп остались в группе рассеивающихся элементов, что подтверждает их подвижность в данных ландшафтно-геохимических условиях.
Водоразделъно-долинная катена. Латеральная дифференциация концентрации металлов в гранулометрических фракциях гумусовых горизонтов почв водораздельно-долинной катены (табл. 3) разнообразнее и контрастнее, чем в водораздельно-овраж-ной. Это объясняется наличием карбонатных поч-вообразующих отложений в трансэлювиально-аккумулятивных условиях.
Наблюдается равномерное распределение в гумусовых горизонтах почв водораздельно-долинной катены Бе, N1, РЬ в общей почвенной массе, РЬ — во всех гранулометрических фракциях, Т1 — в илистой фракции, 2г — во фракции крупной пыли.
Снижение концентрации металлов в гумусовом горизонте трансэлювиально-аккумулятивной дерново-карбонатной выщелоченной почвы отмечается в песчаных и илистой фракциях. Формирующиеся
в данном случае группы металлов очень схожи в песках, но отличаются от таковых в илистой фракции. Со, РЬ, Мп, 2п, Т1 (средний песок), РЬ, Мп, 2п, Т1 (мелкий песок), Бе, РЬ, Сг, N1, 2п, 2г (илистая фракция), Бе в составе крупнопылеватой фракции, Мп, 2п и отчасти РЬ в песчаных фракциях рассеиваются в дерновой почве трансэлювиального ландшафта крутого склона. В целом наиболее низкие значения Ь характерны для Мп, 2п, Т1, Со, что свидетельствует об активном рассеянии этих элементов. Аналогичное поведение Мп, 2п, Т1 в почвах данной территории описано ранее [15].
Накопление в гумусовом горизонте трансэлювиально-аккумулятивной дерново-карбонатной выщелоченной почвы выявлено для Бе, Сг, N1, Си, 2г во фракции среднего песка; Бе, Со, N1, Си — в мелкопесчаной фракции; Со, N1, Мп, Си, Т1, РЬ, 2г — в крупнопылеватой фракции; Со, Си, Мп — в илистой фракции. Таким образом, максимальное количество накапливающихся элементов связано с крупнопылеватой фракцией, аналогичная ситуация характерна и для водораздельно-овражной катены. Степень концентрации (по величине Ь) различных элементов в определенных фракциях дифференцирована: для Бе, N1, Си и Сг она максимальна в песчаных фракциях, для Мп и Т1 — в крупно-пылеватой.
Анализ латеральной дифференциации содержания металлов в отдельных гранулометрических фракциях горизонтов А1 почв водораздельно-долин-ной катены выявил элементы, имеющие наиболее значимые величины коэффициента: Бе, N1, Си, Мп, Сг, Со; сходное поведение выявлено у групп Со—Си, Мп—Со, №—Сг, Мп—№. Тесная связь в парах Мп—Со, №—Сг в гумусовых горизонтах дерново-подзолистых почв описана в [15].
Значения коэффициента латеральной дифференциации, рассчитанные для количества металлов, связанных с крупнопылеватой фракцией, в верхних звеньях водораздельно-долинной катены мало отличаются от аналогичных коэффициентов их концентрации, а в трансэлювиально-аккумулятивных условиях выявлено их заметное снижение. Металлы Со, N1, Мп, РЬ из группы накапливающихся элементов переходят в группу рассеивающихся (табл. 3). Подобное распределение объясняется уменьшением количества крупнопылеватой фракции в нижнем звене катены.
Латеральное распределение количества металлов (С^) в составе илистой фракции отличается от дифференциации их концентраций (С^). Отмечается снижение значений Ь и переход Сг, N1, Си, 2п из группы концентрирующихся элементов в группу рассеивающихся. Сходство латеральной структуры количества металлов, связанных с крупнопылева-той и илистой фракциями, обусловлено однотипным распределением последних в водораздельно-долинной катене.
Результаты проведенного анализа показали влияние латерального распределения содержания гранулометрических фракций на количество металлов, связанных с ними.
Выводы. 1. Латеральное распределение гранулометрических фракций в гумусовых горизонтах почв катен различно. Максимально высокое содержание песчаных фракций в подчиненных фациях связано с составом почвообразующих пород — опесчаненными моренными суглинками в водораздельно-долинной катене и флювиогляциаль-ными песками в водораздельно-овражной. Распределение содержания крупнопылеватой и илистой фракций определяется морфометрическими параметрами катен.
2. Контрастность латерального распределения металлов (в общей пробе) по гетерономным почвам
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гаврилова И.П. Микроэлементы в почвах Сатин-ского полигона // Материалы географических исследований Сатинского учебного полигона и смежных территорий в бассейне Средней Протвы. Вып. III. Деп. ВИНИТИ № 1893-79. С. 162—173.
2. Герасимова М.И. Почвы Сатинского учебного полигона // Комплексная географическая практика в Подмосковье. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1980. С. 101—109.
3. Глазовская М.А. Геохимические основы типологии и методики исследования природных ландшафтов. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1964.
4. Глазовская М.А., Касимов Н.С., Перельман А.Н. Основные понятия геохимии ландшафтов, существенные для фонового мониторинга // Ландшафтно-геохимиче-ские основы фонового мониторинга природной среды. М.: Наука, 1989. С. 8—25.
5. Добровольский В.В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние. М.: Мысль, 1983.
6. Касимов Н.С., Кошелева Н.Е., Самонова О.А. Фоновая геохимическая дифференциация ландшафтов смешанных лесов центра Русской равнины // География и окружающая среда. СПб.: Наука, 2003. С. 256—273.
7. Касимов Н.С., Самонова О.А. Катенарная ландшафт-но-геохимическая дифференциация // География, общество, окружающая среда. Т. Г. Функционирование и современное состояние ландшафтов / Под ред. К.Н. Дьяконова, Э.П. Романовой. М.: Издательский дом "Городец",
2004. С. 479—489.
8. Пляскина О.В., Ладонин Д.В. Соединения тяжелых металлов в гранулометрических фракциях некоторых типов почв // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение.
2005. № 4. С. 36—43.
9. Побединцева И.Г. Почвы на древних корах выветривания. М.: Изд -во Моск. ун-та, 1975.
катен низкая. Исключение — Мп, содержание которого значительно меньше в почвах конечных звеньев катен.
3. Изменение содержания металлов в отдельных гранулометрических фракциях почв катен контрастнее и разнообразнее (интервал значений Ь составляет 0,03—7,0), чем в общей пробе, и связано с размерностью частиц, их генезисом и степенью преобразования ландшафтно-геохимическими процессами.
4. Латеральное распределение количества металлов (С^) в составе крупнопылеватой и илистой фракций отличается от аналогичного параметра, рассчитанного для концентраций металлов (С^). Это обусловлено разнонаправленностью трендов изменения содержания данных фракций в гетерономных почвах и концентрации металлов в них.
10. Самонова О.А. Тяжелые металлы в почвенно-гео-химических катенах смешанных лесов Смоленско-Мос-ковской возвышенности // Геохимия ландшафтов и география почв / Под ред. Н.С. Касимова, М.И. Герасимовой. Смоленск: Ойкумена, 2002. С. 91—120.
11. Самонова О.А., Асеева Е.Н. Распределение металлов по гранулометрическим фракциям почв в юго-восточной части Смоленско-Московской возвышенности // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2008. № 3. С. 32—39.
12. Самонова О.А., Асеева Е.Н. Роль гранулометрического состава почв в катенарной дифференциации металлов в ландшафтах смешанных лесов Русской равнины // Докл. Междунар. науч. конф. Москва, 15—18 ноября 2006 г. "Геохимия биосферы (к 90-летию А.И. Перельма-на)". М.; Смоленск, 2006. С. 317—319.
13. Самонова О.А., Асеева Е.Н. Геохимический анализ покровных и моренных суглинков бассейна Средней Протвы // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2006. № 2. С. 43—48.
14. Самонова О.А., Асеева Е.Н. Геохимическая трансформация покровных и моренных суглинков бассейна Средней Протвы в процессе почвообразования // Там же. 2006. № 6. С. 67—74.
15. Самонова О.А, Кошелева Н.Е, Касимов Н.С. Ассоциации микроэлементов в профиле дерново-подзолистых почв южной тайги // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 1998. № 2. С. 14—19.
16. Титова Н.А, Травникова Л.С., Кахнович З.Н. и др. Содержание тяжелых металлов в гранулометрических и денсиметрических фракциях почв // Почвоведение. 1996. № 7. С. 888—898.
17. Физико-географическое районирование СССР / Под ред. Н.А. Гвоздецкого. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1968.
Поступила в редакцию 12.05. 2008
O.A. Samonova, E.N. Aseeva
LATERAL DISTRIBUTION OF METALS WITHIN GRANULOMETRIC FRACTIONS
OF SOILS IN FOREST CATENAS (THE SMOLENSK-MOSCOW UPLAND)
Lateral distribution of different granulometric fractions (1—0,25; 0,25—0,05; 0,05—0,01; 0,01—0,005; 0,005—0,001 and less than 0,001 mm) in humus horizons of soils belonging to two catenas was studied within the Middle Protva River basin, as well as the distribution of Fe, Ti, Zr, Mn, Cu, Ni, Co, Cr, Pb and Zn which are concentrated in particular fractions. The pattern of metal distribution in particular fractions is more differentiated as compared to the total sample and depends on the size of particles, their genesis and degree of transformation by landscape-geochemical processes. Catenary differentiation of the amount of metals in coarse dust and silt fractions differs from that of metal concentrations in these fractions. This could be explained by different trends of the distribution of fractions and metal concentrations in them for heterono-mous soils.
Key words: granulometric fractions, metal concentrations, catenas.
