CC BY
13
14. Geoehkologicheskaya ocenka ehffektivnosti zashchity okruzhayushchej sredy i prirodo-ohranitel'nyh meropriyatij pri podzemnoj dobyche uglya/ N.M. Kachurin, G.V. Stas', S.Z. Kalaeva, T.V. Korchagina// Izve-stiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Nauki o Zemle. Vyp. 3. 2016. S. 62-79.
15. Najafi A. B., Saeedi G. R., Farsangi M. A. Risk analysis and pre-diction of out-of-seam dilution in longwall mining // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2014. Vol. 70. P. 115-122.
16. SHemetov P. A., Glotov G. N. Teoreticheskie osnovy avtomati-zirovannyh sis-tem geotekhnologii podzemnogo vyshchelachivaniya urana // Gornyj zhurnal. 2011. № 11. S. 35-40.
17. Krupskaya L. T., Golubev D. A., Volobueva N. G. Ocenka ehkolo-gicheskoj situacii territorii v zone vliyaniya hvostohranilishcha s tok-sichnymi othodami // Sovremen-nye tendencii razvitiya nauki i tekhnolo-gij. 2016. № 1-2. S. 97-100.
18. Golik V.I., Hasheva Z.M., SHul'gatyj L.P. EHkonomicheskij mekhanizm kon-versii gornodobyvayushchej otrasli depressivnyh regionov YUga Rossii // Nauchnyj vestnik YUzhnogo instituta menedzhmenta. 2016. № 3 (15). S. 27-32.
УДК 550.73: 631.41
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЧВОГРУНТОВ ОТВАЛОВ КУРСКОЙ МАГНИТНОЙ АНОМАЛИИ
Е.А. Иванова, Д. В. Карпова, Д.В. Виноградов, О.Б. Рогова
Изучены основные закономерности и общие тенденции формирования почв в условиях техногенных ландшафтов на отвалах вскрышных пород Михайловского ГОКа. Курской магнитной аномалии различного возраста. На основании анализа совокупности физико-химических параметров показано, что лессовидные суглинки характеризуются почовообразовательным процессом, близким к зональным почвам, нежели почвогрунты, формирующиеся на смеси глин келловея и батовских песков. В поч-вогрунтах Михайловского ГОКа отмечено повышенное содержание тяжелых металлов. Хозяйственное использование формирующихся почв не рекомендуется без дополнительных мер по рекультивации.
Ключевые слова: техногенные ландшафты, глины келловея, лессовидные суглинки, первичный педогенез.
В результате хозяйственной деятельности человека на поверхности земли формируются большие площади техногенных ландшафтов, представленные отвалами вскрышных пород, терриконами, хвостохранилища-ми отходов обогащения от горно-обогатительных комбинатов, и т. д. В результате снижается плодородие почв, уменьшается количество гумуса и элементов питания растений - азота, калия, фосфора. Для отвалов характерна значительная неоднородность, которая отражает литологически контрастные условия их формирования [1].
51
В большинстве работ, посвященных изучению хронокатен, сформированных на техногенных ландшафтах [2 - 4], освещается ограниченный набор исследуемых параметров, который не всегда совпадает с аналогами на других объектах [5], что затрудняет их сравнительный анализ. Вместе с тем, большинство работ рассматривают первичные почвы возрастом до 20-30 лет, что в большинстве случаев вызвано неимением пространственных аналогов старшего возраста и значительным ростом горнодобывающей промышленности за относительно недавнее время. В данной работе авторы пытались расширить диапазон рассматриваемых техногенных ландшафтов, а также набор анализируемых физико-химических параметров почвогрунтов.
На территории Курской области техногенные ландшафты возникают в основном за счет функционирования Михайловского горнообогатительного комбината (ГОК).
Общая площадь нарушенных земель составляет более 15 тыс. га. На Михайловском ГОКе добыча железа ведется открытым способом, отсыпка пород в отвалы осуществляется автомобильным транспортом с последующим выравниванием поверхности бульдозерами. Это ведет к увеличению плотности сложения пород в отвалах, высота которых достигает 60 м. Горные породы, складируемые в отвалы, преимущественно состоят из лессовидных суглинков, песков, алевритов юрского периода, глин келловея и девона [6].
В ходе работы были заложены разрезы на отвалах 10-, 35-, 40- и 50-летнего возраста, основная часть которых была сложена смесью глин кел-ловея (ГК) и батовских песков, а также на отвалах 25-летнего и 50-летнего возраста, основная часть которых также сложена смесью глин и песков, а верхние слои, на которых формировались почвогрунты, представлены покровными лессовидными суглинками (ЛС). Контрольные образцы были взяты из разрезов на шестилетней залежи (З) и в защитной лесополосе (ЛП), и представлены серыми лесными почвами [7].
Для исследуемых образцов были определены следующие показатели (табл. 1): 1) валовый состав макро- и микроэлементов методом рентге-нофлуоресцентной спектрометрии после сплавления с плавнем (в соответствии с ГОСТом 33850-2016) с помощью энергодисперсионного рентгенофлюоресцентного анализатора элементного состава вещества «ReSpect»; 2) содержание обменного калия в вытяжке по Масловой [8]; 3) содержание подвижного фосфора по Кирсанову с последующим определением на приборе Specol-221; 4) содержание карбонатов ацидиметрически по Козловскому [8]; 5) содержание валового углерода и азота на C,N-анализаторе Vario Macrocube Elementar Analysensysteme (в связи с высоким содержанием железа в почвогрунтах Михайловского ГОКа КМА, завышающим результаты по методу Тюрина, в них определялся валовый углерод, из которого затем было вычтено содержание карбонатов (для получения
52
содержания органического углерода); 6) pH водной суспензии и pH солевой суспензии. Геоботаническое описание осуществляли согласно методике Боголюбова-Панкова [9], при выделении синузий использовали определение Келлера [10]. Для лесных сообществ составлялась формула древостоя (оценка доли участия каждого древесного вида в сообществе).
Графическое представление результатов и статистическая обработка были получены с помощью Excel Microsoft Office 2016. Кластерный анализ проведен в программе STATISTICA 10 методом Варда с использованием Евклидова расстояния (используются методы дисперсионного анализа для получения расстояний между кластерами) и методом K-средних [11].
В образцах верхних слоев (0 - 5 см) почвогрунтов отвалов и контрольных почв были проанализированы содержание бактериальной биомассы и показатели биоразнообразия прокариотных сообществ образцов исследуемых техногенных ландшафтов КМА. Биомасса прокариот была оценена по величине количества рибосомальных оперонов гена 16 S рРНК бактерий, определенной методом количественной ПЦР [12]. Индексы разнообразия рассчитывались на основании данных высокопроизводительного секвенирования нового поколения [12].
В ходе работы были описаны участки на 6 отвалах и 2 контрольных точках. Всего на 8 точках было описано 52 вида растений, при этом на отвалах было описано всего 37 видов растений.
Растительность первой точки (ГК35), заложенной на 35-летнем отвале, была представлена лугово-разнотравным сообществом, в котором доминировали Calamagrostis canescens (60 %), Pilosella officinarum (10 %), Tussilago farfara (10%), а также присутствовали 2 вида мха. Древесный ярус был представлен единичными растениями Pinus sylvestris, Populus tremula и Betula pendula. Общее проективное покрытие не превышало 25 %.
Растительность, сформированная на 6-летней залежи (З), была также представлена лугово-разнотравным сообществом с доминированием синузий Solidago gigantea (5 %), Pilüsella officinarum (20 %), Calamagrostis canescens + Agrimonia pilosa (10 %), Poapalustris (5 %), Carex dioica (15 %). Общее проективное покрытие составляло 100 %.
Растительность контрольного участка в лесополосе (ЛП) представляла собой березово-сосновый колок, формула древостоя - 7Б3С, в подросте отмечались Pinus sylvestris, Pyrus communis, Salix cinerea. Травянистый ярус представлен Galega gigantea (20 %), Achillea millefolium (50 %), Calamagrostis canescens + Cichoriumintybus (30 %), также отмечалось присутствие 2 видов мхов.
Растительное сообщество на 25-летнем отвале лессовидного суглинка (ЛС25) представляло собой облепихово-ивовый колок, в подросте отмечалось присутствие Salix cinerea, Populus alba, Betula pendula, Populus tremula, Pinus sylvestris. Травянистый ярус был сформирован Artemisia an-
53
nua (5 %), Solidagogigantea (3 %), Trifolium medium (2 %), а также единичными растениями Galium palustre, Calamagrostis canescens, Equisetum arvense, Pilosella officinarum.
Растительность 50-летнего отвала лессовидного суглинка (ЛС50) представляла собой лугово-разнотравно-злаковое сообщество с доминированием синузий Trifolium medium (50 %), Artemisia vulgaris (30 %), Cirsi-umarvense (20 %), Solidago gigantea (5 %), Calamagrostis canescens + Festuca sp, и единичными растениями Humulus lupulus, Equisetumarvense. В кустарниковом ярусе доминировала Robinia pseudoacacia. Общее проективное покрытие территории составляло 100 %.
На отвалах глин 40-летнего возраста (ГК40) сформировался березо-во-ивовый лес, в подросте отмечались Populus tremula, Betula pendula. Травянистый ярус представлен синузиями Calamagros tisepigeus (90 %), Hypericum perforatum (2 %) и единичными растениями Artemisia pontica, Poa palustris, Linaria vulgaris, Trifolium medium, Vicia cracca, Achillea millefolium, Pilosella officinarum, Equisetum arvense. Общее проективное покрытие 100 %.
Отвал 10-летнего возраста, сложенного смесью глин и песков (ГК10) отличался сильно разреженным растительным покровом с проективным покрытием, не превышающим 5 %. Растительный покров представлен Tusellago farfara, Salsola collina, Polygonum persicaria, Acer negun-do, Medicago lupulina Trifolium medium, Trifolium repens, Trifolium hybridum, Vicia cracca, Calamagrostis canescens, а также некотрыми растенями перекати-поля, видовую принадлежность которых определить не удалось.
Растительный покров отвалов 50-летнего возраста (ГК50) был представлен березово-сосновым лесом с формулой древостоя 5Б5О. Подрост представлен Pinus sylvestris, Querqus robur, травянистый ярус - синузиями Calamagrostis epigeus + Festuca pratensis (60 %), Achillea millefolium (2 %), Vicia cracca (менее 1 %) и единичными растениями Pilosella officinarum Artemisia vulgaris, Trifolium medium и Trifolium repens.
Полученные результаты нексолько отличаются от данных, полученных А. В. Головастиковой [13] (в ее работе описан 81 вид растений), что, вероятно, связано с периодом описания (в середине сентября), в который большая часть цветковых растений заканчивает цветение, что затрудняет определение видов растений. Часть растений, которые были встречены на наибольшем количестве точек, соответствуют приведенным Головастиковой доминирующим видам (например, Calamagrostis и Achillea millefolium).
Встреченные посадки Robinia pseudoacacia и Pinus sylvestris, вероятно, указывают на проведение работ по окультуриванию с созданием дре-весно-кустарниковых насаждений. В состав пород, подобранных для окультуривания, входят: Populus balsamifera, Pinus sylvestris, Betula verrucósa, Sorbus aucuparia, Salix lanata, Robinia pseudoacacia и Caragána arborescens др. [6].
Химические параметры эмбриоземов Михайловского ГОКа приведены в табл. 1,2. рН эмбриоземов, формирующихся на техногенных ландшафтах Михайловского ГОКа слабощелочное и колеблется около 8,0; в то время как реакция среды фоновых почв слабокислая. Причиной этого является состав образующих отвалы пород.
В эмбриоземах на смеси глин и песков наблюдается более низкое содержание натрия, чем в фоновых почвах и эмбриоземах на лессовидных суглинках, что скорее всего вызвано не процессами его аккумуляции извне в ходе почвообразования, но свойствами почвообразующих пород, то есть в целом низким содержанием этого элемента в глинах и ещё меньшее в песках. Содержание валового калия в эмбриоземах разного возраста и фоновых почвах примерно одинаково. Содержание обменного калия отражает те же тенденции, что и содержание валового, но представлено более явно. Калий имеет тенденцию связываться в глинистых минералах в необменной форме [14], скорее всего, этим вызвано его низкое содержание в обменной форме для эмбри-оземов на лессовидных суглинках и в фоновых почвах.
Характер накопления серы сложно оценить, так как мы не оценивали вклад ее различных форм в общее содержание этого элемента в эмбри-оземах и почвах. Но если судить по значениям данного элемента в поч-вогрунтах, то наиболее вероятно, что ее содержание напрямую связано с содержанием в почвообразующих породах, а со временем она мигрирует или входит в состав растительности и микроорганизмов.
Наличие марганца в почвах главным образом связано с содержанием железа: аккумуляция данного элемента часто наблюдается в содержащих железо горизонтах. Содержание железа было выше в наиболее молодых эмбриоземах, сформировавшихся на смеси песков и глин, в то время как в отношении марганца наблюдалась лишь тенденция к увеличению его содержания в образцах фоновых почв и эмбриоземов лессовидных суглинков. Для лесостепи характерна малая подвижность железа из-за нейтральной и слабощелочной реакции и осаждение гидроксидов марганца без железа [15]. Марганец аккумулируется органическим веществом в верхней части профиля, чем обусловлено его более высокое содержание в фоновых почвах (зависимость от рН), но в целом высокие содержания марганца характерны для более кислых почв, нежели почвы в лесостепной зоне.
Содержания алюминия и железа связаны с их повышенным содержанием в почвообразующих породах техногенных ландшафтов. Содержание железа велико как в почвах на эмбриоземах, так и в фоновых почвах, что связано с особенностями КМА, а также загрязнением находящихся близко к отвалам почв. При этом отмечалась лишь слабая тенденция изменения содержания железа со временем, что, вероятно, связано с малой подвижностью железа в условиях реакции среды, близкой к нейтральной или слабощелочной [16]. При этом отмечалась лишь слабая тенденция изменения содержания железа со временем, что, вероятно, связано с малой подвижностью железа в условиях реакции среды, близкой к нейтральной или слабощелочной [16].
Другая часть элементов, к которым относятся фосфор, азот и органический углерод, увеличиваются в почвах со временем и минимальны у наиболее молодых эмбриоземов. Азот активно потребляется растительностью, и во многом его количество в почве связано с его содержанием в органических соединениях, к тому же отсыпанные в отвалы породы азота практически не содержат, а накопление азота идет за счет симбиотических и свободноживущих микроорганизмов [17].
Таблица 1
Валовый состав отвалов Михайловского ГОКа (% от пп) (индексы 1 и 2 соответствуют глубинам 0 - 5 см и 5 -10 см)
Образец №20 К20 Р205 S03 &02 МпО А1203 Fe203 С02
ГК10.1 0,36 2,14 0,09 4,06 62,04 0,02 14,65 5,845 1,2
ГК10.2 0,35 2,13 0,09 2,34 60,72 0,02 15,3 7,62 0,7
ГК35.1 0,23 2,27 0,08 1,19 55,57 0,03 15,95 6,185 2,6
ГК35.2 0,25 2,37 0,05 0,96 54,64 0,02 16 5,43 3,5
ГК40.1 0,20 2,64 0,15 1,56 54,88 0,04 17,05 7,205 1,7
ГК40.2 0,37 1,54 0,14 1,34 60,69 0,07 15,3 7,52 1
ГК50.1 0,23 2,47 0,09 1,25 54,05 0,02 16 6,035 1,95
ГК50.2 0,18 2,52 0,07 1,32 54,06 0,02 16,8 5,73 3,5
ЛС25.1 0,77 1,965 0,1 0,22 68,90 0,04 10,26 5,49 2,85
ЛС25.2 0,97 1,95 0,1 0,19 71,16 0,05 10,9 3,55 3,3
ЛС50.1 0,74 1,89 0,14 0,28 68,62 0,04 12 4,415 0,9
ЛС50.2 0,94 1,91 0,11 0,19 69,65 0,05 12,6 3,64 1,5
З.1 0,71 1,875 0,24 0,28 72,59 0,08 10,45 2,875 0
З.2 0,75 1,83 0,22 0,26 73,15 0,07 10,2 2,87 0
ЛП.1 0,87 1,975 0,17 0,28 71,58 0,06 10,6 3,115 0,05
ЛП.2 0,62 2,05 0,14 0,26 72,89 0,06 11,6 3,27 0,4
Поэтому увеличение содержания азота от эмбриоземов наименьшего возраста к эмбриоземам наиболее долго формировавшимся на техногенных ландшафтах связано с аналогичным накоплением органического углерода. Стоит отметить, что содержание этих элементов для почвогрунтов, формирующихся на лессовидных суглинках и для почвогрунтов на смеси глин и песков, было близким. Соотношение С:М в эмбриоземах Михайловского ГОКа в целом показывает низкую и очень низкую обогащенность гумуса азотом, что характерно для горизонтов, содержащих слабогумифицированные растительные остатки [18].
Фосфор дефицитен в большинстве ландшафтов [15], обладает ограниченной водной миграцией и его накопление в почвах во многом связано с биогенной миграцией. Содержание валового фосфора было максимально в фоновых почвах, при этом максимальными значениями подвижного фосфора характеризуются несколько длительно формирующихся отвалов. Объяснением этого может быть, с одной стороны, выветривание присут-
56
ствующей в отложениях юрского периода фосфоритной гальки, а с другой - наличия в слагающих отвалах пород большого количества биогенных элементов - раковин и окаменевших частей морских животных, фосфор которых под воздействием кислот, продуцируемых растениями и микроорганизмами, а также абиотических факторов, перешел в подвижное состояние.
Таблица 2
Содержание макроэлементов, микроэлементов (мг/кг)
и реакции среды
Образец Сорг., % н % С^ Р2О5 (п.) К20 (об.) рН вод. рН сол. N1 Си Zn РЬ
ГК10.1 0,54 0,06 9 13,5 35,4 6,99 6,87 29,5 14 60 2
ГК10.2 0,03 0,05 0,6 19 28,9 7,35 7,03 38 14 58 0
ГК35.1 2,38 0,06 42 2,95 52,3 8,11 6,99 34 15 77 12,5
ГК35.2 1,97 0,06 36 0,98 70,2 8,19 7 38 12 77 13
ГК40.1 1,37 0,1 14 29,65 76,2 7,67 6,98 53 16 91 12,5
ГК40.2 0,02 0,06 0,4 33,3 29,7 7,13 6,64 40 21 73 7
ГК50.1 0 0,15 0 7,87 55,5 8,05 6,97 36,5 19,5 81,5 16,5
ГК50.2 1,89 0,1 19 0,53 45,4 8,12 7,04 0 46 19 14
ЛС25.1 1,47 0,07 25 16,05 20,2 8,34 7,12 23,5 16 39 8,5
ЛС25.2 1,27 0,05 28 10,8 14,2 8,62 7,38 19 17 34 9
ЛС50.1 0,53 0,16 4 46,3 19,3 8,17 7,07 19,5 16 47,5 41,5
ЛС50.2 0 0,08 0 27,1 12,5 8,37 7,17 24 16 43 14
З.1 0,95 0,23 4,3 13,09 19,8 5,54 4,75 22 19 49,5 15,5
З.2 0,29 0,23 1,3 10,3 7,8 5,66 4,51 22 19 41 13
ЛП.1 0,35 0,2 1,7 15,9 17,7 5,98 5,10 21,5 17 39 14,5
ЛП.2 2,09 0,13 17 13,1 12,1 5,87 4,86 24 19 40 16
В целом, в эмбриоземах на техногенных ландшафтах были повышены содержания микроэлементов, в том числе тяжелых металлов (ТМ). При сравнении полученных величин содержания элемента в каждом исследуемом профиле с ПДК, ОДК (при рН>5,5) и фоновым значением [20] по району видно, что использованные в качестве контроля серые лесные почвы, находившиеся в относительной близости к техногенным ландшафтам, отличаются в целом повышенными значениями ТМ. Ещё выше содержание ТМ в эмбриоземах на отвалах, причем содержания этих элементов варьируют на разных техногенных ландшафтах.
Проведенный кластерный анализ позволил разделить имеющиеся горизонты на кластеры по результатам различных характеристик валового анализа почв, измерения рН, С орг., N. Эмбриоземы, сформированные на лессовидных суглинках, объединяются кластерным анализом вместе с контрольными фоновыми почвами (рис. 1а), а разновозрастные (сопоставимые
по возрасту с эмбриоземами на лессовидном суглинке) эмбриоземы, формирующиеся на смеси глин и песков, формировали отдельный кластер. С помощью дисперсионного анализа выявлено, что наименьшее влияние при делении на кластеры оказывает содержание органического углерода (Р = 0,12, р = 0,097), а лучше всего делят на кластеры содержания микроэлементов (Р = 20-3603, р < 0,01), рН и кремния (Р = 218, р < 0,0001).
Ч !"| Г'
и Ü О
120 140. 160 ISO 200.
Рис. 1. Кластерный анализ физико-химических параметров эмбриоземов и контрольных почв в районе Михайловского ГОКа
На рис. 1, б показано деление на кластеры методом Варда с использованием Евклидова расстояния для параметров, содержание которых является наиболее важным для роста и развития растений - азота, фосфора и калия, а также содержания органического углерода. На дендрограмме показано формирование отдельного кластера биогенными соединениями органического углерода и азота, отчасти биогенное происхождение подвижного фосфора и наиболее далекий от кластеров этих элементов кластер калия (рис. 1, б).
По данным количественной ПЦР показано, что количество бактериальной биомассы в почвогрунтах, сформированных на смеси глин и песков, было существенно ниже, нежели в техноземах на отвалах лессовидных суглинков и в образцах контрольной почвы (рис 2). При этом, значения данного показателя существенно не отличались между образцами отвалов лессовидного суглинка различного возраста.
Возможно, такое резкое снижение микробной биомассы в технозе-мах на смеси глин и песков обусловлено остаточной токсичностью субстрата, в частности, благодаря присутствию в песках ионов серы и др. [6]. Можно предположить, что отвалы лессовидного суглинка в целом являются более благоприятным субстратом для микробной колонизации, нежели отвалы, представленные смесью глин и песков. Тем не менее, была заметна
тенденция к увеличению прокариотной биомассы в более старых образцах глинистых техноземов, что может свидетельствовать об усилении почвообразовательной деятельности микроорганизмов со временем.
13
ЛП ЛС_25 ЛС_50 ГК_10 ГК_35 ГК_50
Рис. 2. Количестворибосомальных оперонов бактерий в 1 г образца верхнего слоя (0 - 5 см) почвы (почвогрунта) (по оси у использована логарифмическая шкала)
Индекс Фейта
Индекс Шеннона
Количество видов
70 60 50
эд ^ Й Й и и и
лй л* $
^ ^
10
8 Ё
лй л1
$
Й Й Й
л* Л .Ф $
ф' ф' V
Рис. 3. Индексы разнообразия прокариотного сообщества верхнего слоя
(0 - 5 см) почвы (почвогрунта)
При анализе биоразнообразия микробиомов техноземов, сформированных на отвальных породах КМА, были отмечены сходные тенденции -в частности, в образцах отвалов лессовидного суглинка наблюдалось увеличение индексов Шеннона, а также филогенетического разнообразия прокариот, по сравнению с образцами почвогрунтов, сформированных на отвалах смеси глин и песков (рис. 3).
В образцах техноземов, сформированных на смеси глин и песков, также отмечалось сравнительное увеличение биоразнообразия в образцах 50-летнего возраста. Однако при анализе отвалов лессовидного суглинка
59
отмечалось некоторое снижение индексов биоразнообразия в отвале 50-летнего возраста, что может быть следствием сравнительного увеличения в данном образце содержания ТМ (влияние автомобильной трассы), оказывающих, по-видимому, угнетающее действие на активность микробного комплекса.
В ходе анализа было показано, что почвы на техногенных ландшафтах (в частности, отвалах) характеризуются своеобразным режимом формирования, химическими и физическими свойствами, длительным этапом восстановления. В целом, процессы почвообразования, протекающие на лессовидных суглинках, близки к процессам, протекающим в фоновых почвах, нежели в почвогрунтах, формирующихся на смеси вскрышных пород глин и песков. Последние характеризуются значительной неоднородностью свойств, унаследованных от почвообразующей породы.
Содержание валового фосфора максимально в фоновых почвах, а содержание подвижного фосфора - в верхних горизонтах относительно старых отвалов (около 50 лет). Скорее всего это вызвано спецификой пород, на которых формируются отвалы, в которых содержится фосфоритная галька и остатки морской биоты, из которых под действием различных факторов выветривания фосфор может переходить в подвижную форму. Результаты анализа органического углерода и валового азота показали, что в почвогрунтах, формирующихся на отвалах Михайловского ГОКа преобладают процессы накопления органического вещества и его количество постепенно увеличивается со временем формирования почв. При этом обо-гащенность гумуса азотом (по отношению C:N) низкая или очень низкая.
Работа поддержана грантом РНФ 17-16-01057
Список литературы
1. Филиппов П.А. Переработка отвалов железорудных месторождений Сибири как фактор реализации региональной экологической политики и повышения эффективности деятельности горнодобывающих компаний // Технологии переработки и утилизации отходов. 2009. №. 3.С. 84 - 87.
2. Accumulation and composition of total organic carbon in reclaimed coal mine lands / G.K. Ganjegunte, A.F. Wick, P.D. Stahl, J.F. Vance // Land degradation and development. 2009. V. 20. P. 156 - 175.
3. Shrestha R.K., Lai R. Carbon and nitrogen pools in reclaimed land under forest and pasture ecosystems in Ohio // Geoderma. 2010. V. 157. P. 196 - 205.
4. Абакумов Е.В. Хронология онтогенеза первичных почв: обзор проблемы // Вестник Санкт-Петербургского университета. 2011. Сер. 3. Биология. №. 3. С. 114 - 119.
5. Абакумов Е.В. Первичные почвы в природных и антропогенных экосистемах: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Тольятти, 2012. 40 с.
60
6. Стифеев А.И., Бессонова Е.А., Лукьянов В.А. Техногенные ландшафты Курской области и проблема их окультуривания // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2012. № 7. С. 20 - 22.
7. Классификация и диагностика почв России / Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева, М.И. Герасимова; под ред. В.Г. Добровольского. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
8. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. 2-е изд., перераб. и доп.: учеб. пособие для студентов вузов. М.: МГУ, 1970. 487 с.
9. Боголюбов А.С., Панков А.Б. Простейшая методика геоботанического описания леса. М.: Экосистема, 1996. 17 с.
10. Трасс Х.Х. Геоботаника. История и современные тенденции развития. Л.: Наука, 1976. 252 с.
11. Ту Д., Гонсалес Р. Принципы распознавания образов / пер. с англ. М.: Мир, 1978. 125 с.
12. Структура микробного сообщества агрегатов чернозема типичного в условиях контрастных вариантов сельскохозяйственного использования / Е.А. Иванова, О. В. Кутовая, А. К. Тхакахова, Т.И. Чернов, Е.В. Першина, Л.Г. Маркина, Е.Е. Андронов, Б.М. Когут // Почвоведение. 2015. № 11. С. 1367 - 1382.
13. Головастикова А.В. Биопедоценоз как показатель экологического состояния техногенного ландшафта: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Курск: КГСХА, 1997. 18 с.
14. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова. М.: Наука, 1985.
207 с.
15. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта: учеб. пособие. М.: Астрея-2000, 1999. 786 с.
16. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях / пер. с англ. М.: Мир, 1989. 440 с.
17. Махонина Г.И. Начальные процессы почвообразования в техногенных экосистемах Урала: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Томск, 2004. УГУ. 38 с.
18. Химический анализ почв: учеб. пособие для вузов / О.Г. Растворова, Д.П. Андреев, Э.И. Гагарина, Г.А. Касаткина. СПб: Изд-во СПбГУ, 1995. 264 с.
19. Розанов А.Ю. Проблемы доантропогенной эволюции биосферы. М.: Наука, 1993. 320 с.
20. Бриндукова Е.Е. Закономерности аккумуляции валовых и подвижных форм тяжелых металлов в черноземе типичном юго-западной лесостепи: автореф. дис. ... канд. с-х. наук. Курск, 2010. 19 с.
Иванова Екатерина Андреевна, канд. биол. наук, науч. сотрудник, ektrnivanova@gmail.com, Россия, Санкт-Петербург, ФБГНУ «Агрофизический институт»,
Карпова Дина Вячеславовна, д-р с-х. наук, вед. науч. сотрудник, karpovad@mail.ru, Россия, Москва, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова,
Виноградов Дмитрий Валериевич, д-p биол. наук, проф., vdvrzn@mail.ru, Россия, Рязань, Рязанский государственный агротехнологический университет имени П. А. Костычева,
Рогова Ольга Борисовна, канд. с-х. наук, зав. лабораторией, rogova ob @esoil.ru, Россия, Москва, ФГБНУ «Почвенный институт им. В.В. Докучаева»
THE MAIN FEATURES OF SOIL FORMATION ON
OVERBURDEN SPOIL HEAPS OF KURSK MAGNETIC ANOMALY (KMA)
E.A. Ivanova, D.V. Karpova, D.V. Vinogradov, E.A. Mitirev
The main tendencies and general trends of soil formation process of the soil chrono-sequences in the condition of technogenic landscapes of Mihajlovsky GOK of KMA were studied. On the base ofphysical-chemical parameters analysis, it was shown that loess-like loams were characterized by a soil-forming process close to zonal soils, rather than technozems formed on a mixture of clays of Callovian and Batovian sands. The increase in heavy metals content was revealed in the soils of Mikhailovsky GOK The economic and agricultural use of emerging soils is not recommended without additional soil reclamation.
Key words: anthropogenic landscapes, Callovian clay, loess-like loam, primary pe-dogenesis.
Ivanova Ekaterina Andreevna, candidate of Biological Science, Research Scientist, ektrnivanova@gmail.com, Russia, Moscow, «FSBSI Agrophysical Research Institute»,
Karpova Dina Vyacheslavovna, Doctor of Agricultural Science, Leading Research Scientist, karpovad@,mail.ru, Russia, Moscow, Moscow Lomonosov State University,
Vinogradov Dmitry Valerievich, Doctor of Biological Science, Professor, vdvrzn @,mail.ru, Russia, Ryazan, FSBEI of Higher Education «Ryazan State Agrotechnological University by PA Kostychev»,
Rogova Olga Borisovna, Candidate of Agricultural Science, Head of the Laboratory, rogova_ob@esoil.ru, Russia, Moscow, FSBSI VV «Dokuchaev Soil Science Institute»
Reference
1. Filippov P.A. Recycling dumps of iron ore deposits in Siberia as a factor in the implementation of regional environmental policies and improving the efficiency of mining companies // Waste processing and recycling technologies. 2009. No. 3. P. 84 - 87.
2. Accumulation and composition of total organic carbon in reclaimed coal mine lands / G.K. Ganjegunte, A.F. Wick, P.D. Stahl, J.F. Vance // Land degradation and development. 2009. V. 20. P. 156 - 175.
3. Shrestha R.K., Lai R. Carbon and nitrogen pools // Geoderma. 2010. V. 157. P. 196 - 205.
4. Abakumov Ye.V. Chronology of the ontogenesis of primary soils: a review of the problem // Bulletin of St. Petersburg University. 2011. Series 3. Biology. № 3. P. 114 - 119.
5. Abakumov E.V. Primary Soils in Natural and Anthropogenic Ecosystems: author. dis. ... Dr. biol. sciences. Tolyatti, 2012. 40 p.
6. Stifeev A.I., Bessonova E.A., Lukyanov V.A. Technogenic landscapes of the Kursk region and the problem of their cultivation // Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. 2012. № 7. S. 20 - 22.
7. Classification and diagnostics of soils of Russia / L. L. Shishov., V.D. Tonkonogov, I. I. Lebedeva, M. I. Gerasimov; by ed. V.G. Dobrovolskyi Smolensk: Oikumena, 2004. 342 p.
8. Arinushkina E.V. Manual on chemical analysis of soil. 2nd edition, revised and enlarged: studies. manual for university students. M.: Moscow State University, 1970. 487 p.
9. Bogolyubov A.S., Pankov A.B. The simplest method of geobotanical description of a forest. M .: Ecosystem, 1996. 17 p.
10. Trass H.H. Geobotany. History and current development trends. L.: Science, 1976. 252 p.
11. Tu J., Gonzalez R. Principles of pattern recognition. Translation from English. M.: Mir, 1978. P.89 - 125.
12. The structure of the microbial community of typical chernozem aggregates in the context of contrasting agricultural use options / E.A. Ivanova, O.V. Kutovaya, A.K. Tkhakakhova, T.I. Chernov, E.V. Pershina, L.G. Markina, E.E. Andronov, B.M. Kogut // Soil Science. 2015. № 11. P. 1367 - 1382.
13. Golovasikova A.V. Biopedocenosis as an indicator of the ecological state of the technogenic landscape: author. dis. ... PhD agricultural sciences. Kursk: KAA, 1997. 18 p.
14. Kovda V.A. Biogeochemistry of soil cover / ed. S.V. Zonn. M.: Science, 1985. p.
196-207.
15. Perelman A.I., Kasimov, N.S. Landscape Geochemistry: studies. allowance. M .: Astreya-2000, 1999. 786 p.
16. Kabata-Pendias A., Pendias H. Trace elements in soils and plants. Translation from English. M .: Mir, 1989. 440 p.
17. Makhonina G.I. Initial soil formation processes in the technogenic ecosystems of the Urals. Author. dis ... Dr. biol. sciences. Tomsk: USU. 38 p.
18. Chemical analysis of soil: study guide. / O.G. Rastvorova, D.P. Andreev, E.I. Gagarin, G.A. Kasatkina // St. Petersburg: SPbSU Publishing, 1995. 264 p.
19. Rozanov A.Y. Problems of pre-anthropogenic evolution of the biosphere. M .: Science, 1993. 320 p.
20. Brindukova E.E. Patterns of accumulation of gross and mobile forms of heavy metals in the chernozem of a typical south-western forest-steppe: author. dis. ... PhD agricultural sciences. Kursk, 2010. 19 p.
