ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И СОСТАВА СНЕЖНОГО ПОКРОВА В ПРЕДЕЛАХ ЛАНДШАФТОВ НА ТЕРРИТОРИИ УОПЭЦ МГУ «ЧАШНИКОВО»

Вартанов Александр Николаевич; Богатырев Лев Георгиевич; Кузнецов Василий Андреевич; Земсков Филипп Иванович; Жилин Николай Ильич; Телеснина Валерия Михайловна; Жулидова Дарья Алексеевна; Бенедиктова Анна Игоревна; Карпухин Михаил Михайлович; Кадулин Максим Сергеевич; Демин Владимир Владимирович

ВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 17. ПОЧВОВЕДЕНИЕ. 2024. Т. 79. № 2 LOMONOSOV SOIL SCIENCE JOURNAL. 2024. Vol. 79. No. 2

УДК: 581.5*631.41 | (ce) IVj.'f-H

DOI: 10.55959/MSU0137-0944-17-2024-79-2-46-62

ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И СОСТАВА СНЕЖНОГО ПОКРОВА В ПРЕДЕЛАХ ЛАНДШАФТОВ НА ТЕРРИТОРИИ УОПЭЦ МГУ «ЧАШНИКОВО»

А. Н. Вартанов, Л. Г. Богатырев*, В. А. Кузнецов, Ф. И. Земсков, Н. И. Жилин, В. М. Телеснина, Д. А. Жулидова, А. И. Бенедиктова, М. М. Карпухин, М. С. Кадулин, В. В. Демин

Факультет почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, 119991, Россия, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12 E-mail: bogatyrev.l.g@yandex.ru

Для условий ландшафтов верхнего течения р. Клязьма Солнечногорского района Московской области были исследованы высота и запасы снежного покрова, а также определен химический состав снега. Основой при рассмотрении компонентного состава снежного покрова послужила геохимическая систематика химических элементов по особенностям водной миграции и распространенности.

Данные по 23 точкам опробования снега интерполировались в программе SAGA GIS при помощи метода обратно взвешенных расстояний (IDW). На этой основе выделены зоны, отличающиеся по химическому составу снега. Одна из зон приурочена к автомагистрали М-10 «Москва — Санкт-Петербург», тогда как вторая граничит с населенными пунктами. Зона, приближенная к автомагистрали, характеризуется повышенным содержанием в снежном покрове кальция, натрия, алюминия и хлорид-иона. Вторая зона, граничащая с населенными пунктами, отличается повышенным содержанием в снегу кальция, меди, марганца. Для третьей зоны установлены низкие концентрации компонентов в снегу, которые характерны для супераквального ландшафта в силу удаленности от источников загрязнения.

Изученные снежные воды по составу относятся к бикарбонатно-натриево-кальциево-хлоридному классу. Показано, что высота и запасы снежного покрова частично контролируются двумя факторами: типом элементарного ландшафта и типом экосистемы. На этом фоне пространственное распределение концентраций элементов и анионов в снегу преимущественно контролируется антропогенным фактором.

Ключевые слова: гидрохимические характеристики, естественные ландшафты, картосхема, автомагистраль, загрязнение.

Введение

Роль снежного покрова была показана еще в классических работах А.И. Воейкова [1889]. Выдающийся классик отечественного почвоведения С.С. Неуструев [1931, стр. 27] писал: «Многие явления почвенной пестроты, быть может, объясняются неравномерным распределением снежного покрова при помощи ветра». В настоящее время в ряду общих проблем изучения снежного покрова в связи с мониторингом окружающей среды пристальное внимание уделяется закономерностям пространственного распределения снежного покрова и его химического состава. Обращают на себя внимание особенности распределения снежного покрова на разных угодьях. В частности, на примере угодий Смоленской области, включая лесные, пойменные и заболоченные разности, было показано, что различие мощности снежного покрова нередко зависит

от возраста и типа лесных насаждений [Осипова, 2014].

В других работах подчеркивается различие снежного покрова, которое обусловлено климатическими особенностями морозного периода. В условиях пойменных ландшафтов также высока роль растительности, которая обусловливает высокие запасы снега [Шкаликов, Осипова, 2014]. Для таежных экосистем показано, что лесные экосистемы способствуют аккумуляции ряда элементов по сравнению с открытыми пространствами. При близости с источниками загрязнения в лесных экосистемах снежный покров отличен от фоновых территорий повышенными концентрациями важнейших макроэлементов [Пристова, Василевич, 2011]. В условиях загрязнения показано возрастание варьирования содержания важнейших микроэлементов в снегу, что объясняется увеличением технофильности [Бордон, 1996]. Кроме того, на селитебных терри-

ториях возрастает не только общая минерализация снеготалых вод, но и происходит подщелачива-ние [Московченко и др., 2021]. Показано различие мощности снежного покрова пахотных и лесных участков, что обусловлено степенью залесенности, микрорельефом, характером и экспозицией склонов [Евсеева и др., 2017]. Исследования характера снежных вод в условиях агроландшафтов показали, что для части районов Московской области гидрохимические показатели могут быть близки к естественным, тогда как для других территорий наблюдается подкисление атмосферных осадков. Вместе с тем повышенная минерализация снежных вод при условии низкого содержания тяжелых металлов рассматривается как мелиорирующий фактор для почв агроландшафтов [Ермаков и др., 2014а].

Другие разделы исследований снежного покрова касаются его пространственного распределения. Они проводятся при сочетании наземных и спутниковых наблюдений с последующей обработкой результатов изучения снежного покрова посредством геоинформационных (ГИС) технологий [Ромасько, 2019]; подобное исследование было проведено для территории западных Альп [Colombo et al., 2022] и Аляски [Macander et al., 2015].

В целях решения экологических задач широко используются ГИС-технологии в качестве основы для построения карт загрязнения [Копылов, 2013; Кротков, 2015; Мустафин и др., 2017; Чупикова, 2017; Yadav et al., 2020] с последующим сопоставлением полученного материала с результатами полевой снегомерной съемки [Дворников и др., 2015]. Проводится картографирование содержания в снежном покрове отдельных элементов, например ртути [Siudek et al., 2014], а также группы компонентов, например содержания сульфатов, никеля и меди в локальной зоне загрязнения Кольского полуострова [Ratkin et al., 2001].

Длительные 50-летние наблюдения за снеговым покровом проведены в Хорватии [Percec et al., 2015]. Признавая огромную роль снежного покрова как фактора, влияющего на региональный и глобальный водный и энергетический циклы, в арсенале современных методов картографирования снежного покрова широко используются методы оптического дистанционного зондирования на основе спектро-радиометра изображений среднего разрешения [Jiang, Shi, 2018].

Пространственное распределение снежного покрова показано на примере как крупных территорий [Крючков, 2021], так и системы сопряженных элементарных ландшафтов [Петров и др., 2013]. В ходе подобных исследований установлена роль макро-, мезо- и микрорельефа в распространении снежного покрова [Концевая и др., 1989; Мустафин и др., 2017].

Таким образом, приведенный материал убедительно показывает, насколько серьезное внимание

придается изучению снежного покрова в нашей стране и за рубежом. При этом вопросы пространственного распределения снежного покрова и его состава решаются на разных уровнях организации ландшафта.

Территория УОПЭЦ «Чашниково» в настоящее время предложена в качестве объекта для функционирования карбонового полигона (Ы^р8://сагЬоп. msu.ru/), что требует детального исследования условий окружающей среды. В связи с этим целью настоящей работы явилось изучение снежного покрова в условиях различных элементарных ландшафтов и экосистем УОПЭЦ «Чашниково». В число задач исследования входило: определение особенностей пространственного распределения снежного покрова и его химического состава; построение специальных картосхем в ГИС, отражающих пространственное распределение концентраций некоторых компонентов снежного покрова; установление факторов, влияющих на характеристики снежного покрова.

Стоит отметить, что наши предыдущие исследования включали в себя исследование снежного покрова на территории УОПЭЦ «Чашниково», в ходе которого изучался только характер распределения снежного покрова в системе сопряженных элементарных ландшафтов [Богатырев и др., 2018]. Однако это не касалось общих закономерностей пространственного распределения снежного покрова и его состава.

Объекты и методы исследования

Исследуемая территория располагается в пределах верхнего течения р. Клязьма на северо-западе Московской области, в 43 км от г. Москвы и в 8 км от Зеленограда. Район исследования расположен в пределах Средне-Русской возвышенности и преимущественно занимает южный склон Клинско-Дмитров-ской гряды с абсолютными высотами 250-320 м. В пределах описываемой территории обращают на себя внимание гряды, которые являются отрогами Клинско-Дмитровской гряды, они вытянуты почти широтно и служат водоразделами Клязьмы и других рек. Чашниковская впадина с долиной р. Клязьмы расположена между Льяловской и Алабушевской грядами. Геоморфологическая обстановка характеризуется мягкими очертаниями водоразделов и пологих склонов. Климат района умеренно-континентальный с минимальными температурами -40°С и максимальными, достигающими +34°С. Годовое количество осадков составляет 700-750 мм, 70% из которых приходится на теплое время года. Снежный покров сохраняется в период с середины ноября до середины апреля. Почва может промерзать на глубину 40-100 см [Почвенно-агрономическая характеристика, 1986].

На территории УОПЭЦ «Чашниково» водораздельные пространства представляют собой элюви-

Характеристика объектов исследования в УОПЭЦ «Чашниково»

№ Координаты Местоположение Название почвы (Классификация.., 2004) Угодье

Элювиально-транзитный ландшафт

7 56.043808 N 37.162757 Е край оврага агродерново-подзолистая реградированная осиново-березовыйрудерально-высокотравный лес

23 56.035442 N 37.185137 Е вершина водораздела дерново-подзолистая ельник зеленчуково-недотроговый

Транзитный ландшафт

6 56.047284 N 37.162457 Е склон оврага темногумусовая глеевая осинник высокотравный

8 56.046133 N 37.164516 Е приводораздельный склон агродерново-подзолистая реградированная суходольный луг злаково-разнотравный

9 56.043569 N 37.167392 Е приводораздельный склон агродерново-подзолистая пашня с посевами костра и клевера

10 56.038642 N 37.164431 Е приводораздельный склон агродерново-подзолистая реградированная залежный низкотравный луг

11 56.044 N 37.170911 Е склон террасы дерново-подзолистая ельник кислично-зеленчуковый

12 56.044671 N 37.173357 Е склон террасы дерново-подзолистая глееватая суходольный луг злаково-разнотравный

13 56.03724 N 37.169216 Е приводораздельный склон агродерново-подзолистая пашня, пар

14 56.039553 N 37.171276 Е приводораздельный склон агродерново-подзолистая пашня, посадки картофеля

22 56.038606 N 37.185287 Е приводораздельный склон дерново-подзолистая глееватая березово-еловый лес зеленчуково-кисличный

Окончание таблицы 1

4*. ю

№ Координаты Местоположение Название почвы (Классификация.., 2004) Угодье

Транзитно-аккумулятивный ландшафт

15 56.040992 N 37.172155 Е низ приводораздельного склона агродерново-подзолистая реградированная залежный луг рудерально-высокотравный

16 56.041795 N 37.175009 Е низ приводораздельного склона агродерново-подзолистая пашня, пар

17 56.038714 N 37.176554 Е низ приводораздельного склона агродерново-подзолистая реградированная суходольный луг злаково-разнотравный

Супераквальный ландшафт

1 56.05282 N 37.16928 Е центральная пойма аллювиальная серогумусовая глеевая пойменный луг злаково-разнотравный

2 56.052664 N 37.172928 Е центральная пойма аллювиальная серогумусовая глеевая пойменный луг разнотравный

3 56.052664 N 37.178528 Е прирусловой вал аллювиальная серогумусовая пойменный луг разнотравно-злаковый

4 56.050687 N 37.179515 Е прирусловая часть поймы аллювиальная дерновая кислая оподзоленная ельник кисличный

5 56.049052 N 37.169849 Е центральная пойма аллювиальная серогумусовая глеевая пойменный луг злаковый

18 56.045918 N 37.178035 Е притеррасная пойма аллювиальная перегнойно-глеевая елово-березово-высокотравный лес

19 56.041879 N 37.182863 Е притеррасная пойма аллювиальная серогумусовая глеевая ольховник высокотравный

20 56.042418 N 37.188485 Е притеррасная пойма аллювиальная серогумусовая глеевая пойменный луг рудерально-высокотравный

21 56.044288 N 37.191725 Е притеррасная пойма аллювиальная перегнойно-глеевая ельник звездчатково-кисличный

О

о

0

СТ\ гъ

1 I

о о н

43 Р

п С 43

Я

о «

43

о

и р

и с

43

а

р

х а

р

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

К м

р

-е-

н о и

альные ландшафты, занятые пахотными и луговыми угодьями. Смежные с ними ландшафты — тран-зитно-элювиальные и транзитные — характеризуются лесными, луговыми и пахотными угодьями. Пойменные территории, относящиеся к суперак-вальным ландшафтам, заняты преимущественно луговыми и лесными угодьями различной степени гидроморфизма.

На исследованной территории УОПЭЦ «Чаш-никово» общей площадью 338,9 га предварительно были выделены 10 типов почв по «Классификации и диагностике почв СССР» [Классификация..., 1977], развивающихся в условиях различных элементарных ландшафтов [Кириллова, 2015]. Так, в пределах элювиально-транзитных и транзитных ландшафтов ведущее место принадлежит почвам подзолистого ряда, как правило, освоенных, с незначительным участием дерново-глеевых почв. В пределах супераквального ландшафта распространены разнообразные аллювиальные и болотные почвы. Обращают на себя внимание не имеющие широкого

распространения, но интересные в геохимическом отношении почвы в пределах узкой контактной зоны транзитно-аккумулятивного и суперакваль-ного ландшафтов, относящиеся к лугово-болотным окарбоначенным почвам.

Характер распределения и химический состав снежного покрова были изучены на основании выбранных 23 точек опробования, которые характеризовали различные типы элементарных ландшафтов, угодий и были расположены на разном расстоянии от населенных пунктов и автомагистрали М-10 «Москва — Санкт-Петербург» (табл. 1, рис. 1). Под фоновыми участками в настоящий работе понималась территория, наиболее удаленная от источников загрязнения.

В целях детального исследования взаимосвязи типа угодий и характера снежного покрова предварительно в летний период было проведено подробное изучение особенностей растительного покрова лесных, луговых и пахотных территорий в пределах всей территории УОПЭЦ «Чашниково»,

Рис. 1. Положение точек отбора на исследуемой территории (на западе расположена автомагистраль М-10 «Москва — Санкт-Петербург», на юго-востоке — населенные пункты)

расположенной в подзоне хвойно-широколиствен-ных лесов. На плакорных участках, не затронутых сельскохозяйственным освоением, преобладают леса, сложенные елью европейской (Picea abies (L.) H. Karst.) с примесью дуба черешчатого (Quercus robur L.), клена платановидного (Acerplatanoides L.), березы повислой (Betula pendula Roth.) и осины (Populus tremula L.). Подлесок представлен лещиной обыкновенной (Corylus avellana L.), малиной обыкновенной (Rubus idaeus L.), черемухой птичьей (Padus avium Mill.), жимолостью лесной (Lonicera xylosteum L.). В живом напочвенном покрове преобладают преимущественно неморальные виды: зеленчук желтый (Galeobdolon luteum Huds.), копытень европейский (Asarum europaeum L.), медуница неясная (Pulmonaria obscura Dumort.), в меньшей степени бореальные: кислица обыкновенная (Oxalis acetosella L.), ожика волосистая (Luzula pilosa (L.) Willd.), щитовник игольчатый (Dryopteris carthusiana (Vill.) H.P. Fuchs.). Переувлажненные внутриво-дораздельные депрессии заняты заболоченными березовыми и осиновыми травяными лесами. В притеррасной части поймы р. Клязьма произрастают березовые и сероольховые леса, а в ее центральной — злаково-разнотравные луга. На месте пахотных угодий, выведенных из использования, сформированы суходольно-луговые растительные сообщества, травостой которых включает луговые и сорно-рудеральные виды растений: лисохвост луговой (Alopecurus pratensis L.), ежа сборная (Dactylis glomerata L.), тимофеевка луговая (Phleum pratense L.), чина луговая (Lathyrus pratensis L.), бодяк полевой (Cirsium arvense (L.) Scop.), одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale F.H. Wigg.), борщевик Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.).

Отметим, что пахотные угодья на момент описания находились в различном состоянии. Одни из них были представлены паром, другие — посадками картофеля, третьи — посевами трав. Классификационное положение почв в пределах каждой пробной площади было названо по классификации почв России 2004 г. [Классификация и диагностика почв России, 2004]. Каждая точка, характеризующая определенный тип угодий (табл. 1, рис. 1), получила GPS-координаты. В последующий зимний период в данных точках была измерена высота снежного покрова в 12 повторностях с последующим расчетом плотности снега и общих запасов снега и отобрано по два образца для определения компонентного состава.

В лабораторных условиях снег растапливался при комнатной температуре и фильтровался через обеззоленный фильтр «синяя лента». Величина pH определялась с помощью рН-метра Hanna pH-213, а электропроводность — кондуктометром Hanna DIST 3. Основные элементы определяли методом масс-спектрометрии на спектрометре contrAA 300 «Analytikjena», а анионы — на основе спектроме-

тра с индуктивно связанной плазмой Agilent ICPMS 7500a [ICP-MS..., 2005]. Разделение анионов осуществлялось на ионообменной колонке с их последующим детектированием с помощью кондукто-метрического детектора [Шпигун, Золотов, 1990]. Концентрации водорастворимых форм органического С и общего N определялись на анализаторе общего углерода и азота Shimadzu TOC-V(CPN). Аналитическая работа проводилась на базе лаборатории коллективного пользования факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова.

При обсуждении полученных данных мы следовали концепции парагенетических ассоциаций элементов по Н.С. Касимову [Касимов и др., 2019]. Этот методический подход разработан на кафедре геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ

В соответствии с этим в работе были выделены четыре группы элементов и одна группа анионов (табл. 2).

Таблица 2 Геохимическая систематика элементов по особенностям водной миграции и распространенности [Касимов и др., 2019]

Группа элементов Элементы

Катионогенные Na, K, Ca, Sr, Ba, Mg

Элементы-комплексообра-зователи V, Ti, Cu, Zn, Al

Переходные Fe, Mn

Анионо-генные подгруппа 1 С, N, P, Si, S

подгруппа 2 F-, Cl-, NO3-, SO42-, HCO3-

Данные по химическому составу снежного покрова с координатными привязками импортировались в программу SAGA GIS. Точечные данные интерполировались при помощи метода обратно взвешенных расстояний (IDW). Отметим, что этот метод успешно используется и другими авторами [Шихов, 2013; Хомушку и др., 2016]. Исходным картографическим материалом для построения карт запасов снежного покрова и химического состава снега являлось растровое изображение топографической основы территории УОПЭЦ «Чашниково» в масштабе 1:10 000 с географическими привязками.

Номенклатура элементарных ландшафтов и классов вод дана по классификации А.И. Перель-мана и Н.С. Касимова [1999]. Расчеты проводились в программном пакете Statistica и Microsoft Excel при уровне значимости 0,05.

Результаты

В первую очередь подчеркнем, что обсуждение полученных результатов представляло собой непростую задачу, что было связано со следующими обстоятельствами. Во-первых, полученные данные ха-

рактеризовали довольно разнородную территорию в связи с тем, что она представляла собой сочетание различных типов угодий: от разнообразных типов леса до луговых экосистем, а также участков пашни. Во-вторых, указанные угодья занимали различные позиции в системе элементарных ландшафтов: от элювиальных до супераквальных [Перельман, Касимов, 1999]. В-третьих, оказалось, что угодья независимо от принадлежности к типу элементарного ландшафта или характера растительности характеризовались различной приближенностью к вероятным источникам загрязнения, которые

включали в себя автомагистраль М-10 «Москва — Санкт-Петербург» с одной стороны, и населенные пункты — с другой. В-четвертых, после построения карты, отражающей состав снежного покрова, выделился участок с минимальным уровнем привноса поллютантов.

Исследования показали, что высота снежного покрова для всей изученной территории колеблется в довольно широких пределах (27-40 см) (табл. 3). Общие запасы снежного покрова изменяются в пределах 90-130 кг-м-2, коррелируют с общей высотой снежного покрова при довольно слабом ва-

Таблица 3

Характеристика снежного покрова изучаемой территории УОПЭЦ «Чашниково»

Характеристика участка N Высота снежного покрова (см) Запасы снежного покрова, кг^м-2 Плотность снега, г^см-3 рН Es, мСм^см-1 Сумма компонентов, мг^кг-1 Сумма компонентов, мг^м-2

Мелколиственный лес 6 32,9±2,3 100,3±4,4 0,31±0,05 4,93±0,23 0,01±0,01 18,01±6,80 1605,7±467,9

Сложный ельник 4 40,9±4,1 129,2±17,0 0,31±0,10 4,62±0,46 0,01±0,01 9,33±0,66 1134,6±597,1

Еловый лес 8 37,3±3,9 114,1±10,1 0,31±0,06 4,83±0,20 0,02±0,02 13,89±2,51 1235,7±274

Пойменный луг 10 33,3±2,0 108,9±6,1 0,33±0,04 5,08±0,35 0,04±0,02 11,40±1,88 1319,4±208,8

Суходольный луг 6 32,6±3,1 98,6±7,8 0,31±0,02 5,02±0,17 0,01±0,01 12,88±4,36 1194,8±359,1

Залежный низкотравный луг 4 29,3±1,9 87,9±5,8 0,3±0,020 5,10±0,29 0,02±0,01 17,29±9,97 1488,6±733,9

Пашня 8 31,0±1,7 116,2±7,4 0,38±0,07 5,09±0,08 0,01±0,01 13,46±2,23 1626,2±698,8

Элювиально-транзитный 4 26,8±1,9 99,4±7,2 0,37±0,10 5,01±0,26 0,01±0,01 16,17±8,22 1374,8±1076,7

Транзитный 18 32,9±1,4 101,7±3,7 0,31±0,03 4,99±0,11 0,01±0,01 14,92±2,79 1337,6±200,8

Транзитно-аккумулятивный 6 28,9±1,5 104,7±11,3 0,36±0,09 5,08±0,11 0,01±0,01 14,7±2,50 1703,0±975,2

Супераквальный 18 37,8±2,1 118,8±6,2 0,32±0,03 4,91±0,22 0,03±0,01 11,29±1,09 1310,6±139,0

Фоновые участки 32 32,9±1,2 108,2±4,0 0,33±0,02 4,98±0,12 0,02±0,01 12,48±1,17 1339,4±178,4

Участки вблизи автомагистрали 6 30,4±1,9 95,0±4,6 0,32±0,04 5,03±0,29 0,02±0,01 21,92±3,66 1854,9±276,2

Участки вблизи населенных пунктов 8 39,8±3,6 120,1±9,1 0,31±0,05 4,90±0,15 0,01±0,01 11,72±1,28 1174,2±293,0

Лесопокрытая территория 18 36,7±2,1 112,9±6,2 0,31±0,03 4,81±0,13 0,02±0,01 14,25±2,57 1336,6±203,5

Безлесная территория 28 31,9±1,1 105,8±3,8 0,33±0,02 5,07±0,12 0,02±0,01 13,15±1,52 1356,1±222,1

«Чистая» территория — без участков вблизи источников загрязнения

Мелколиственный лес 2 38,9±2,5 108,4±7,1 0,28±0,32 4,92±0,38 0,01±0,02 10,63±5,65 1134,5±514,2

Сложный ельник 2 44,6±7,5 155,2±26,2 0,35±0,70 4,48±2,22 0,01±0,04 9,06±3,36 1322,3±4676,1

Еловый лес 4 32,9±2,7 96,8±7,9 0,29±0,10 4,78±0,55 0,03±0,05 15,45±6,04 1312±311,5

Пойменный луг 8 31,9±2,3 107,5±7,3 0,34±0,05 5,08±0,46 0,04±0,03 11,14±2,35 1296,5±267,6

Залежный низкотравный луг 2 27,4±1,9 83,5±5,9 0,30±0,14 4,96±0,06 0,01±0,01 12,28±0,87 1102,2±188,3

Транзитный 12 32,4±1,9 103,6±4,9 0,33±0,04 5,03±0,09 0,01±0,01 13,27±2,41 1249,5±209,8

Супераквальный 14 35,1±1,9 113,6±6,6 0,32±0,03 4,89±0,28 0,03±0,02 10,92±1,31 1267,3±167,5

Лесопокрытая территория 8 37,4±2,6 114,3±10,0 0,30±0,05 4,74±0,25 0,02±0,02 12,65±3,30 1270,2±209,2

Безлесная территория 24 31,4±1,2 106,2±4,2 0,34±0,03 5,06±0,14 0,02±0,01 12,47±1,29 1312,5±251,2

Примечание для табл. 3, 4, 5: N — число измерений, 32,9±2,3, где 32,9 — среднее арифметическое; 2,3-95% — доверительный интервал.

рьировании плотности снега — составляющего в среднем 0,3 г-см-3.

Показано, что средние величины высоты и запасов снежного покрова закономерно возрастают в системе сопряженных элементарных ландшафтов: элювиально-транзитный — супераквальный (табл. 3). Установлено, что высота и запасы снежного покрова не зависят от типа растительности.

Закономерной является слабокислая реакция растаявшего снега — как правило, рН не превышает 5. Близкая картина обнаруживается при сравнении данных, характеризующих сопряженные элементарные ландшафты (табл. 3). Под лесопокрытой территорией водный рН значимо ниже, чем на открытых участках.

Обращает на себя внимание, что для снежных вод в пределах всей исследуемой территории характерны низкие величины электропроводности, не превышающие в среднем 0,01 мСм-см-1.

Компонентный анализ показал, что в группе катионогенных элементов формируется закономерный ряд Ca>Na>K>Mg>Sr>Ba (табл. 4). Установлено, что на участках вблизи автомагистрали и населенных пунктов содержание Са, Mg и № значимо возрастает. Это не касается К, Sr и Ва.

В группе анионогенных элементов были выделены две подгруппы, первая подгруппа характеризовала валовое содержание элементов, тогда как вторая подгруппа — анионов (табл. 5). В первой подгруппе (С, N S, Si, Р) ведущее место принад-

Таблица 4

Концентрация элементов катионогенной группы в снегу изучаемой территории УОПЭЦ «Чашниково»

Характеристика участка N мг^кг-1 К, мг^кг-1 Са, мг^кг-1 Mg, мг^кг-1 8г, мкг^кг-1 Ва, мкг^кг-1 Сумма, мг^кг-1

Мелколиственный лес 6 0,96±0,35 0,26±0,15 0,99±0,35 0,28±0,05 6,2±1,3 1,9±0,6 2,50±0,78

Сложный ельник 4 0,43±0,07 0,18±0,10 0,59±0,55 0,21±0,12 4,2±2,9 1,5±1,8 1,42±0,80

Еловый лес 8 0,85±0,24 0,57±0,24 0,84±0,28 0,27±0,04 5,2±1,3 2,0±0,5 2,53±0,49

Пойменный луг 10 0,62±0,09 0,12±0,10 0,56±0,11 0,19±0,04 5,3±2,2 1,3±0,3 1,49±0,19

Суходольный луг 6 0,60±0,13 0,80±1,98 0,49±0,16 0,18±0,05 5,2±3,4 1,1±0,4 2,08±2,17

Залежный низкотравный луг 4 1,29±1,20 0,09±0,12 0,89±0,32 0,25±0,05 5,0±1,0 1,9±1,0 2,51±1,58

Пашня 8 0,70±0,14 0,07±0,09 0,62±0,17 0,20±0,04 4,5±0,8 1,6±0,4 1,60±0,25

Элювиально-транзитный 4 0,92±0,55 0,35±0,17 1,08±0,41 0,31±0,05 6,6±1,6 2,1±0,8 2,66±0,41

Транзитный 18 0,84±0,23 0,44±0,54 0,74±0,17 0,24±0,03 4,7±0,6 1,6±0,3 2,27±0,64

Транзитно-аккумулятивный 6 0,64±0,13 0,08±0,11 0,60±0,17 0,19±0,04 5,9±2,9 1,6±0,6 1,52±0,22

Супераквальный 18 0,67±0,13 0,22±0,11 0,60±0,10 0,21±0,03 5,0±1,3 1,4±0,3 1,70±0,33

Фоновые участки 32 0,64±0,05 0,29±0,30 0,56±0,06 0,19±0,02 4,8±0,8 1,3±0,2 1,68±0,33

Участки вблизи автомагистрали 6 1,41±0,46 0,26±0,15 1,10±0,26 0,29±0,03 6,0±0,7 2,2±0,4 3,07±0,36

Участки вблизи населенных пунктов 8 0,75±0,30 0,37±0,20 0,95±0,23 0,29±0,03 6,0±0,9 2,3±0,5 2,36±0,61

Лесопокрытая территория 18 0,79±0,16 0,38±0,13 0,83±0,17 0,26±0,03 5,3±0,8 1,9±0,4 2,27±0,38

Безлесная территория 28 0,73±0,14 0,25±0,34 0,61±0,08 0,20±0,02 5,0±0,9 1,4±0,2 1,79±0,40

«Чистая» территория — без участков вблизи источников загрязнения

Мелколиственный лес 2 0,58±1,46 0,14±0,83 0,67±1,84 0,23±0,25 6,1±22,9 1,5±5,7 1,61±4,41

Сложный ельник 2 0,44±0,70 0,13±0,51 0,41±1,91 0,16±0,51 3,0±9,5 0,8±0,6 1,14±3,63

Еловый лес 4 0,73±0,17 0,62±0,58 0,57±0,19 0,23±0,07 4,1±1,4 1,4±0,4 2,14±0,65

Пойменный луг 8 0,62±0,09 0,10±0,11 0,49±0,07 0,17±0,02 5,2±2,9 1,1±0,3 1,39±0,12

Залежный низкотравный луг 2 0,65±0,76 0,05±0,64 0,77±0,32 0,23±0,19 4,5±0,6 1,6±7,6 1,70±0,90

Транзитный 12 0,69±0,10 0,56±0,85 0,59±0,13 0,21±0,03 4,2±0,7 1,3±0,3 2,04±0,91

Супераквальный 14 0,59±0,07 0,15±0,08 0,51±0,07 0,18±0,02 4,8±1,7 1,2±0,2 1,44±0,17

Лесопокрытая территория 8 0,62±0,13 0,37±0,30 0,55±0,14 0,21±0,04 4,3±1,4 1,3±0,4 1,76±0,48

Безлесная территория 24 0,64±0,06 0,26±0,40 0,56±0,07 0,19±0,02 4,9±1,1 1,3±0,2 1,66±0,43

ЦП 4*.

Концентрация анионогенных элементов и анионов в снегу изучаемой территории УОПЭЦ «Чашниково»

Характеристика участка N Элементы анионогенной группы Анионы

С, мг-кг 1 N. мг-кг 1 Р, МКГ-КГ 1 81, мкг-кг 1 8, мкг-кг 1 Сумма мг-кг 1 Р , мг-кг 1 С1 , мг-кг 1 N03", мг-кг 1 ЯО/-, мг-кг 1 НСО3-, мг-кг 1 Сумма, мг-кг 1

Мелколиственный лес 6 2,75±3,64 0,27+0,29 19,8+23,4 59,5+29,6 298,7+67,2 3,4+3,6 0,05+0,02 1,83+0,72 1,30+0,11 0,47+0,14 8,44+2,90 12,08+3,72

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Сложный ельник 4 0,81±0,27 0,76+0,79 26,3+23,9 47,3+27,9 220,0+40,6 1,86+0,9 0,05+0,02 0,91+0,02 1,58+0,65 0,27+0,04 3,20+0,84 6,01+1,05

Еловый лес 8 1,86±0,91 0,60+0,45 12,0+6,8 45,8+12,1 295,5+42,8 2,82+1,0 0,07+0,05 1,80+0,31 1,18+0,38 0,43+0,10 5,03+1,82 8,51+1,78

Пойменный луг 10 1,64±1,74 0,57+0,22 24,9+37,7 36,4+9,6 228,8+16,4 2,5+1,8 0,05+0,01 1,17+0,12 1,42+0,31 0,35+0,08 4,39+0,59 7,39+0,77

Суходольный луг 6 0,93±0,82 0,17+0,20 145+357,3 42,0+15,9 255,2+106,6 1,54+1,3 0,07+0,05 1,31+0,38 1,44+0,51 0,31+0,14 6,10+2,99 9,24+2,96

Залежный низкотравный луг 4 3,35±3,08 0,14+0,09 15+19,3 53,8+16,6 248,8+37,4 3,8+3,1 0,05+0,06 2,45+1,99 1,21+0,35 0,37+0,07 6,86+6,44 10,94+8,37

Пашня 8 0,98±0,92 0,94+0,85 8,9+11,2 59,4+33,4 205,1+27,9 2,19+1,2 0,04+0,01 1,36+0,31 1,54+0,44 0,28+0,06 6,41+1,75 9,63+1,77

Элювиально-транзитный 4 2,17±3,49 0,40+0,57 29,0+36,5 77,5+33,4 317,5+75,7 3+3,3 0,05+0,04 1,84+0,89 1,27+0,21 0,46+0,15 6,86+5,88 10,48+6,57

Транзитный 18 1,85+1,11 0,50+0,37 58,6+97,2 53,9+14,1 260,6+36,4 2,72+1,1 0,06+0,02 1,71+0,40 1,38+0,24 0,37+0,07 6,37+1,29 9,89+1,61

Транзитно-аккумулятивный 6 1,68±1,66 0,56+0,76 7,5+5,5 41,8+11,7 209,2+38,8 2,5+1,6 0,03+0,01 1,30+0,31 1,42+0,50 0,28+0,10 7,63+3,47 10,66+3,53

Супераквальный 18 1,43±0,92 0,57+0,17 19,7+19,5 38,1+6,0 237,6+18,7 2,3+1,0 0,05+0,02 1,29+0,21 1,40+0,19 0,35+0,05 4,17+0,42 7,27+0,54

Фоновые участки 32 1,55±0,61 0,60+0,23 35,7+53,0 43,9+8,5 237,3+20,4 2,47+0,7 0,06+0,01 1,31+0,13 1,38+0,16 0,35+0,04 5,20+0,78 8,30+0,82

Участки вблизи автомагистрали 6 3,58±3,54 0,12+0,04 22,2+24,3 63,8+27,4 301,2+56,9 4,09+3,6 0,06+0,03 2,66+0,75 1,29+0,15 0,46+0,15 10,27+0,17 14,73+0,77

Участки вблизи населенных пунктов 8 0,85±0,31 0,53+0,22 36,8+47,7 53,9+11,6 261,3+50,7 1,74+0,4 0,04+0,01 1,42+0,44 1,45+0,39 0,33+0,11 4,35+0,78 7,59+0,97

Лесопокрытая территория 18 1,92±1,06 0,53+0,23 17,8+7,8 50,7+10,1 279,8+29,4 2,8+1,0 0,06+0,02 1,61+0,29 1,31+0,19 0,41+0,07 5,76+1,46 9,15+1,67

Безлесная территория 28 1,54±0,72 0,53+0,25 44,6+61,7 46,6+9,7 230,5+20,6 2,39+0,8 0,05+0,01 1,44+0,25 1,43+0,17 0,32+0,04 5,69+0,93 8,93+1,08

«Чистая» территория — без участков вблизи источников загрязнения

Мелколиственный лес 2 0,56±0,10 0,57+2,93 9,5+31,8 42,5+31,8 248,0+597,2 1,4+2,2 0,04+0,15 1,00+2,02 1,24+0,23 0,38+0,92 4,88+0,01 7,55+3,32

Сложный ельник 2 0,93±0,86 1,11+4,14 17,5+82,6 40,0+88,9 206,0+304,9 2,3+4,5 0,04+0,10 0,91+0,17 1,59+2,86 0,26+0,40 2,75+0,01 5,55+2,54

Еловый лес 4 2,67±1,49 0,71+1,18 14,0+17,9 35,8+22,2 292,3+60,6 3,7+1,4 0,11+0,13 1,79+0,57 1,09+1,08 0,46+0,14 6,10+4,48 9,54+4,31

Пойменный луг 8 1,90±2,24 0,53+0,27 8,1+5,7 33,1+7,6 232,6+20,0 2,7+2,4 0,05+0,02 1,17+0,13 1,35+0,26 0,39+0,08 4,04+0,35 7,01+0,56

Залежный низкотравный луг 2 3,64±7,18 0,17+0,54 13,5+31,8 52,0+127,1 242,0+343,1 4,1+6,4 0,03+0,05 1,40+2,77 1,24+3,02 0,38+0,63 3,36+0,01 6,40+6,46

Транзитный 12 1,38±0,83 0,64+0,56 78,6+152,5 55,8+21,4 247,8+48,3 2,4+1,0 0,07+0,03 1,46+0,26 1,38+0,36 0,34+0,07 5,49+0,97 8,73+1,05

Супераквальный 14 1,63+1,19 0,59+0,21 11,1+4,8 34,5+5,1 240,4+24,1 2,5+1,2 0,06+0,02 1,18+0,18 1,37+0,19 0,38+0,06 3,92+0,40 6,92+0,52

Лесопокрытая территория 8 1,71+1,01 0,77+0,48 13,8+7,3 38,5+8,7 259,6+44,9 2,8+1,0 0,07+0,05 1,38+0,43 1,25+0,43 0,39+0,09 4,96+1,97 8,05+2,10

Безлесная территория 24 1,50+0,77 0,54+0,28 43,0+71,8 45,7+11,1 229,9+23,9 2,4+0,8 0,05+0,01 1,29+0,13 1,43+0,18 0,33+0,04 5,29+0,91 8,38+0,94

Концентрация переходных элементов и элементов-комплексообразователей в снегу изучаемой территории УОПЭЦ «Чашниково»

Элементы-комплексообразователи Переходные элементы

Характеристика участка N V, мкг-кг 1 Т1, мкг-кг 1 Си, мкг-кг 1 /п, мкг-кг 1 А1, мкг-кг 1 Сумма, мг-кг 1 Ре, мкг-кг 1 Мп, мкг-кг 1 Сумма, мг-кг 1

Мелколиственный лес 6 Сл. 0,2±0,6 0,7±0,8 5,8±6 6,9±13,2 0,01±0,01 7,5±7,4 4,4±2,5 0,01±0,01

Сложный ельник 4 0,3±0,8 Сл. Сл. 9,3±12,2 5,6±7,1 0,02±0,02 8,0±6,4 26,5±75,1 0,03±0,08

Еловый лес 8 0,2±0,4 Сл. 1,5±1,0 7,7±7,1 1,9±2,2 0,01±0,01 5,9±1,9 11,6±2,7 0,02±0,01

Пойменный луг 10 0,1±0,2 Сл. 0,7±0,8 11+3,3 Сл. 0,01±0,01 5,3±3,8 4,2±1,7 0,01±0,01

Суходольный луг 6 0,2±0,5 Сл. 0,8±1,5 8,3±5,7 5,6±10,9 0,01±0,01 8,0±13,4 4,0±4,5 0,01±0,01

Залежный низкотравный луг 4 0,3±0,8 Сл. 0,3±0,9 16,1±14,0 2,6±8,4 0,02±0,01 5,6±4,6 4,5±4,6 0,01±0,01

Пашня 8 0,3±0,4 0,4±0,6 0,4±0,5 29,9±25,2 9,9±14,4 0,04±0,02 3,5±0,9 9,6±10,2 0,01±0,01

Элювиально-транзитный 4 0,3±1,0 0,3±1,0 0,9±1,0 2,8±2,0 12,7±20,0 0,02±0,02 11,5±10,2 9Д ±9,1 0,02±0,01

Транзитный 18 0,2±0,2 0,2±0,3 0,6±0,6 14,4±11,3 7,7±6,3 0,02±0,01 9,3±5,2 10,5±10,9 0,02±0,01

Транзитно-аккумулятивный 6 0,3±0,5 Сл. 0,6±0,7 21,5±9,2 Сл. 0,02±0,01 2,7±0,5 3,2±1,2 0,01±0,01

Супераквальный 18 0,1±0,1 Сл. 0,8±0,5 11,0±3,1 0,7±1 0,01±0,01 5,1±2,0 5,4±2,0 0,01±0,01

Фоновые участки 32 0,1±0,1 0,1±0,1 0,7±0,4 15,1±6,4 4,1±3,6 0,02±0,01 6,7±3,1 4,8±1,3 0,01±0,01

Участки вблизи автомагистрали 6 Сл. 0,2±0,6 0,4±0,7 8,3±6,5 8,6±12,8 0,02±0,01 8,2±7,3 6,0±2,6 0,01±0,01

Участки вблизи населенных пунктов 8 0,4±0,5 Сл. 1,1±0,6 8,1±6,4 2,5±3,3 0,01±0,01 7,1±2,7 18,8±26,8 0,03±0,03

Лесопокрытая территория 18 0,1±0,2 0,1±0,2 0,9±0,5 7,4±3,6 4,4±3,8 0,01±0,01 6,9±2,2 12,5±10,8 0,02±0,01

Безлесная территория 28 0,2±0,2 0,1±0,2 0,6±0,4 16,5±7,1 4,4±4,2 0,02±0,01 7,0±3,6 4,1±1,0 0,01±0,01

«Чистая» территория — без участков вблизи источников загрязнения

Мелколиственный лес 2 Сл. Сл. 0,7±8,9 2,6±32,4 Сл. 0,01±0,04 4,5±6,4 1,9±4,4 0,01±0,01

Сложный ельник 2 Сл. Сл. Сл. 15,6±8,3 5,9±19,7 0,02±0,01 6,0±0,1 3,1±5,1 0,01±0,01

Еловый лес 4 Сл. Сл. 1,6±2,9 4,0±9,2 1,4±4,5 0,01±0,01 5,3±4,2 11,8±5,8 0,02±0,01

Пойменный луг 8 Сл. Сл. 0,5±1,0 12,1±3,6 Сл. 0,01±0,01 5,3±5 4,6±2,1 0,01±0,01

Залежный низкотравный луг 2 0,5±6,4 Сл. 0,6±7,6 22,1±39,4 Сл. 0,02±0,05 4,6±8,3 2,5±6,4 0,01±0,01

Транзитный 12 0,2±0,3 0,3±0,4 0,8±0,9 17,3±17,5 9,9±9,5 0,03±0,02 10,8±7,9 5,1±2,5 0,02±0,01

Супераквальный 14 Сл. Сл. 0,6±0,5 10,4±3,4 0,8±1,3 0,01±0,01 5,0±2,6 5,3±2,4 0,01±0,01

Лесопокрытая территория 8 Сл. Сл. 1,0±1,2 6,5±5,8 2,2±2,6 0,01±0,01 5,3±1,5 7,2±4,7 0,01±0,01

Безлесная территория 24 0,2±0,2 0,1±0,2 0,6±0,42 17,9±8,2 4,7±4,9 0,02±0,01 7,2±4,2 4,1±1,1 0,01±0,01

^ Примечание: Сл. — следовые количества содержания.

лежит углероду, чье содержание в среднем почти на порядок больше по сравнению с содержанием общего азота, тогда как содержание всех остальных на целый или два порядка ниже по сравнению с этим элементом. Общий ряд в этой подгруппе по величинам концентраций представляет собой последовательность однако содержание всех элементов характеризуется высоким варьированием, что не позволяет выявить закономерности.

Во второй подгруппе образуется следующая последовательность по величинам концентраций анионов: НС03->С1-^03-^042-^-. Для этого ряда также характерно, что максимальные величины обнаруживаются для лесных экосистем по сравнению с луговыми открытыми угодьями. На этом фоне обращает на себя внимание достоверно повышенное содержание хлорид-иона на участках, приближенных к автомагистрали.

В группе комплексообразователей по концентрации элементы образуют следующую последовательность: А1^п>Си^>Т (табл. 6). Подчеркнем, что концентрация данных элементов, как правило, варьирует от 0,1 до 30 мкг-кг-1. На участках, удаленных от источников загрязнения, содержание всех элементов этой группы, за исключением Zn, может характеризоваться следовыми количествами. В группе переходных элементов ^е, Мп) отмечаются близкие концентрации при сравнении различных объектов при высоком варьировании.

Расчет запасов элементов в снежных водах показал, что обнаруживается отчетливая корреляция между концентрациями элементов и их общим содержанием, что приводит к сохранению последовательностей, установленных при сравнении концентраций. Установленные закономерности, которые характеризовали увеличение концентраций элементов около источников загрязнения, сохраняются и при сравнении общих запасов этих элементов в снегу при одновременном увеличении их вариабельности.

Содержание и запасы элементов в снежных водах в системе сопряженных ландшафтов. Результаты группировки данных в системе сопряженных ландшафтов показали, что основная закономерность сводится к явному превалированию концентраций элементов в снежных водах, формирующихся в элювиальных позициях. В то же время запасы элементов выше в транзитно-акку-мулятивной позиции. Но это следует рассматривать только как тенденцию. К сожалению, положение о достоверных различиях в концентрациях, в том числе и запасов элементов в снежных водах сравниваемых элементарных ландшафтов, не может быть полностью принято в связи с явными высокими величинами варьирования рассматриваемых параметров.

Расчеты коэффициентов корреляции Спир-мена показали, что она обнаруживается между

запасами Са и Ва (0,78). Аналогичный хороший уровень сопряжения характерен между запасами № и С1- (0,86). В свою очередь установлена тесная связь (0,89) между запасами Mg, Са и Ва. Несколько меньшая связь показана при сравнении запасов Si с запасами А1, Fe и Т (0,7). Выявлена положительная корреляция между запасами Zn и запасами наиболее подвижного N03 (0,7). Такой же уровень связи (0,7) определен при сопоставлении запасов $042- и запасов общей S.

Обсуждение

Проведенные исследования позволили установить важнейшие закономерности характера распределения снежного покрова в пределах ландшафтов верхнего течения р. Клязьма. Показано, что если высота снежного покрова обнаруживает тенденцию к увеличению от элювиально-транзитного к супераквальным ландшафтам, то это часто не коррелирует с общими запасами снега, которые обусловлены величинами плотности снега.

В частности, в силу этого обстоятельства максимальные величины суммарного запаса компонентов приходятся на транзитно-аккумулятивные ландшафты, для которых в среднем характерна повышенная плотность снега. Однако это следует рассматривать как тенденцию, о чем свидетельствуют высокие величины варьирования общих запасов компонентов в системе сравниваемых ландшафтов, за исключением супераквального ландшафта, для которого установлен минимальный размах суммарного количества компонентов, сосредоточенных в снежном покрове. Показано, что снежные воды слабокислые, а величины электропроводности хорошо соотносятся с суммами исследованных компонентов. Описываемая ситуация относительно соотношения концентрации и запасов различных элементов и анионов в снегу в сочетании с низкими величинами рН и электропроводности в целом характерна для южно-таежных ландшафтов при условии расположения вне зоны интенсивного загрязнения [Ермаков и др., 2014а]. Отметим, что электропроводность является хорошим индикатором при составлении картограмм загрязнения [Рязанова, Сорокин, 2017].

В целом же в этой группе образуется ряд алюминий-цинк-медь-ванадий, что соответствует, по крайней мере за исключением ванадия, общему порядку содержания этих элементов в почвах дерново-подзолистой зоны [Ковда и др., 1959].

По всей видимости, почвенные минеральные примеси не всегда оказывают серьезное влияние на содержание элементов в снежной воде в силу их слабой растворимости. Понятно, что это не касается тех почв, для которых характерно высокое содержание легкорастворимых солей. Интересно отметить, что в группе железо-марганец содержание железа иногда уступает содержанию марганца, что обна-

руживается для снежных вод под лесными насаждениями. Вероятно, это связано с поступлением в леса частиц принесенного загрязненного материала, который первоначально оседает на хвое и листьях и затем может поступить на поверхность почвы вместе со снегом.

Состав снега по различным угодьям довольно слабо различается (табл. 3-6). Это свидетельствует о слабом влиянии типа угодья на состав снега, однако из-за близости сельскохозяйственных угодий к антропогенным территориям запас такого интегрального показателя, как сумма компонентов, в условиях пашни оказался несколько выше (табл. 2). Вместе с тем достоверных различий в химическом составе снега лесопокрытых и безлесных территорий не

обнаружено. Близкая картина была обнаружена и при сравнении различных экосистем, в том числе и при сравнении сопряженных элементарных ландшафтов.

Вместе с тем многие закономерности, которые были описаны в результатах настоящей работы, следует рассматривать как тенденцию, так как для любых компонентов свойственны высокие показатели варьирования. Впрочем, для «чистых» участков, которые удалось выявить на основе составления картосхемы, в среднем характерно довольно заметное снижение содержания всех компонентов. Это объясняется в первую очередь удаленностью этих территорий от автомагистрали «Москва — Санкт-Петербург» и от населенных пунктов.

Рис. 2. Карты-схемы концентраций некоторых компонентов в снегу УОПЭЦ «Чашниково»:

а — Са (мг-кг-1), б — К (мг-кг-1), в — С1- (мг-кг-1), г — Р (мкг-кг-1). Точки № 6, 7 и 10 — участки около автомагистрали М-10 «Москва — Санкт-Петербург»; 20-23 — участки около населенных пунктов

Оказалось, что снег вблизи автомагистрали отличается по составу и содержанию компонентов от снега на участках около населенных пунктов. Так, около автомагистрали отмечается повышенное содержание Са, №, С1-, А1, Ti, тогда как вблизи населенных пунктов — Са, Мп, V, Си, что объясняется различным характером и интенсивностью загрязнения. В частности, тенденция к повышению содержания хлорид-иона, натрия и кальция объясняется вероятным применением противогололедных реагентов.

Вне всякого сомнения, анализ содержания анионов представляет особый интерес, так как эти компоненты справедливо связывают с проблемой загрязнения. В целом для всей этой группы закономерно превалирование НС0-, за которым следует С1- и почти в равных случаях N0-, за которыми располагается $0|- и совсем уже в низких концентрациях F-. Данные этой группы дают основание для определения типологии снежных вод, которые следует отнести к бикарбонатно-кальциево-натри-ево-хлоридному типу. В целом это не противоречит данным по снежному покрову Подмосковья. Сравнение химического состава снега изученных ландшафтов с данными, приводимыми для других районов Московской области [Ермаков и др., 2014Ь], показало, что содержание основных макроэлементов и анионов вполне сопоставимо с имеющимися сведениями и не характеризует изученную территорию как загрязненную. Установленные для снежного покрова территории УОПЭЦ «Чашниково» закономерности вполне логично объясняются условиями гумидного климата южно-таежных экосистем в сочетании со слабой тенденцией к загрязнению.

Построение картосхем показывает, что содержание таких компонентов, как кальций, калий, хлорид-ион и фосфор, зависит, с одной стороны, от удаленности от автомагистрали М-10 «Москва — Санкт-Петербург», а с другой стороны — от населенных пунктов (рис. 2). Таким образом, выделяются три участка, относительно не зависимые от принадлежности к типу элементарного ландшафта и угодью. Центральный участок, наиболее удаленный от обоих источников вероятного загрязнения, характеризуется пониженным содержанием указанных компонентов, два других — западный участок, прилегающий к автомагистрали М-10 «Москва — Санкт-Петербург», и юго-восточный участок, граничащий с населенными пунктами вблизи УОПЭЦ «Чашниково», характеризуются повышенным содержанием некоторых компонентов.

Высокие запасы снега в условиях суперакваль-ного ландшафта в сочетании с близким залеганием почвенно-грунтовых вод, достигающим на пониженных элементах рельефа 40 см, и весенним латеральным стоком вполне закономерно обеспечивают повышенный гидроморфизм почв на этих территориях.

Заключение

Снег в пределах УОПЭЦ «Чашниково» характеризуется низким содержанием компонентов и относится к бикарбонатно-кальциево-натриево-магниевому классу.

На основе построения цифровой карты концентраций некоторых компонентов снега было показано, что независимо от принадлежности к типу элементарного ландшафта или угодий выделены три зоны. Первая зона, принятая за относительный эталон, приурочена преимущественно к территории супераквального ландшафта и характеризуется низкими величинами содержания основных компонентов, что объясняется удаленностью этого ландшафта от автомагистрали М-10 «Москва — Санкт-Петербург» и населенных пунктов. Вторая зона, приближенная к автомагистрали, характеризуется повышенным содержанием в снежном покрове Ca, Na, Al и Cl-. Для третьей зоны, граничащей с населенными пунктами, характерно повышенное содержание кальция, меди, марганца.

Полученные результаты позволяют утверждать, что высота и запасы снежного покрова частично контролируются двумя факторами — типом элементарного ландшафта и характером угодья. При этом пространственное распределение величин концентраций элементов и анионов в снегу, выявленное в сочетании с одновременным анализом его изменения в системе сопряженных ландшафтов и спецификой угодий, определяется преимущественно антропогенным фактором.

Информация о финансировании работы

Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема № 121040800321-4 «Индикаторы трансформации биогеохимических циклов биогенных элементов в природных и антропогенных экосистемах»), а также в рамках Программы развития Междисциплинарной научно-образовательной школы Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова «Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды».

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Богатырев Л.Г., Жилин Н.И., Самсонова В.П. и др. Многолетний мониторинг снежного покрова в условиях природных и урбанизированных ландшафтов Москвы и Подмосковья // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2018. № 2.

2. Бордон С.В. Формирование геохимических аномалий в снежном покрове урбанизированных территорий // Лггасфера. 1996. № 5.

3. Воейков А.И. Снежный покров, его влияние на почву, климат и погоду и способы исследования // Зап. Русск. геогр. об-ва по общей географии. 1889. Т. 18, № 2.

4. Дворников Ю.А., Хомутов А.В., Муллануров Д.Р. и др. Моделирование распределения водного эквивалента снежного покрова в тундре с использованием ГИС и данных полевой снегомерной съемки // Лёд и Снег. 2015. Т. 55, № 2.

5. Евсеева Н.С., Петров А.И., Каширо М.А. и др. Влияние рельефа и растительности на распределение снежного покрова в бассейнах малых рек // Геосферные исследования. 2017. № 4.

6. Ермаков А.А., Карпова Е.А., Малышева А.Г. и др. Основные гидрохимические показатели снеговой воды, поступающей на земли сельскохозяйственного назначения в Московской области // Проблемы агрохимии и экологии. 2014а. № 3.

7. Ермаков А.А., Карпова Е.А., Малышева А.Г. и др. Мониторинг химического состава загрязнений снежного покрова на территории Московской области // Гигиена и санитария. 2014Ь. № 5.

8. Касимов Н.С., Лычагин М.Ю., Чалов С.Р. и др. Парагенетические ассоциации химических элементов в ландшафтах // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2019. № 6.

9. Кириллова Н.П., Силёва Т.М., Ульянова Т.Ю. и др. Цифровая почвенная карта УОПЭЦ «Чашниково» МГУ им. Ломоносова // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2015. № 2.

10. Классификация и диагностика почв СССР. М.,

1977.

11. Классификация и диагностика почв России. Смоленск, 2004.

12. Ковда В.А., Якушевская И.В., Тюрюканов А.Н. Микроэлементы в почвах Советского Союза. М., 1959.

13. Концевая В.В., Соколов В.М., Фрейдлин В.С. Исследование снегонакопления на различных формах рельефа в Хибинах // Тр. 3-го Всес. совещания по лавинам. Л., 1989.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

14. Копылов И.С. Аномалии тяжелых металлов в почвах и снежном покрове города Перми как проявления факторов геодинамики и техногенеза // Фундаментальные исследования. 2013. № 1-2.

15. Кротков И.С. Использование ГИС для решения геоэкологических проблем природных экосистем в Национальном парке «Лосиный остров» // Экологический мониторинг, моделирование и проектирование в условиях природных, городских и агроэкосистем. М., 2015.

16. Крючков А.Д. Пространственно-временное распределение характеристик снежного покрова на территории Пермского края // Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Пермь, 2021.

17. Московченко Д.В., Пожитков Р.Ю., Соромотин А.В. Геохимическая характеристика снежного покрова г. Тобольск // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2021. Т. 332, № 5.

18. Мустафин Р.Ф. Хабиров И.К., Султанова Р.Р. и др. Влияние рельефа на запасы снежного покрова и влаги на лесных почвах // Вестн. Оренбургского гос. ун-та. 2017. № 6 (206).

19. Неуструев С.С. Элементы географии почв. М.-Л., 1931.

20. Осипова Н.В. Влияние снежного покрова на отдельные компоненты природной среды в лесных угодьях

северо-запада Смоленской области // Проблемы региональной экологии. 2014. № 4.

21. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. М., 1999.

22. Петров А.И., Евсеева Н.С., Каширо М.А. Динамика характеристик снежного покрова в ландшафтах Томь-Яйского междуречья // Вестн. Томского гос. ун-та. 2013. № 371.

23. Почвенно-агрономическая характеристика АБС Чашниково: В 2 ч. / Под ред. Л.О. Карпачевского, А.М. Головкова. М., 1986.

24. Пристова Т.А., Василевич М.И. Особенности химического состава снежного покрова в лесных экосистемах средней тайги Республики Коми // Геохимия. 2011. № 2.

25. Ромасько В.Ю. Оценка точности картирования снежного покрова со спутников Terra и SNPP по наземным данным // Региональные проблемы дистанционного зондирования Земли: материалы VI Международной научной конференции. Красноярск, 2019.

26. Рязанова Н.Е., Сорокин П.А. Исследование интенсивности загрязнения снежного покрова на территории г. Нижнего Новгорода // Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность=2017: Сб. статей по материалам научно-практической конференции с международным участием, Севастополь, 11-15 сентября 2017 года / Под ред. Ю.А. Омельчук, Н.В. Ляминой, Г.В. Кучерик. Севастополь: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Севастопольский государственный университет», 2017.

27. Хомушку Б.Г., Тасоол Л.Х., Чупикова С.А. и др. Геоинформационное картографирование загрязнения снежного покрова территории города Кызыл // Ceteris Paribus. 2016. № 1-2.

28. Чупикова С.А. Применение ГИС для построения карт загрязнения снежного покрова // Региональная экономика: технологии, экономика, экология и инфраструктура: Материалы 2-й Международной научно-практической конференции, Кызыл, 18-20 октября 2017 года. Кызыл: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов Сибирского отделения Российской академии наук, 2017

29. Шихов А.Н. Математико-картографическая модель формирования и таяния снежного покрова на водосборе Воткинского водохранилища // Геоинформационное обеспечение пространственного развития Пермского края: Сб. научных трудов / Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский государственный национальный исследовательский университет», ГИС центр ПГНИУ Т. 6. Пермь: Пермский государственный национальный исследовательский университет, 2013

30. Шкаликов В.А., Осипова Н.В. Особенности формирования снежного покрова в лесных угодьях северо-запада Смоленской области в различные по погодным условиям годы // Известия Смоленского государственного университета. 2014. № 1.

31. Шпигун О.А., Золотов Ю.А. Ионная хроматография и ее применение в анализе вод. М., 1990.

32. Colombo R., Pennati G., Cremonese E. Mapping snow density through thermal inertia observations // Remote Sensing of Environment. 2023. Vol. 284.

33. ICP-MS. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry. A Primer. Agilent Technologies. Inc. 2005. Publication number 5989-3526EN.

34. JiangL., Shi J. Encyclopedia 4.06: Snow Cover Mapping. 2018.

35. Macander M.J., Swingley C.S., Joly K. et al. Land-sat-based snow persistence map for northwest Alaska // Remote Sensing of Environment. 2015. Vol. 163.

36. Percec M.T., Zaninovic K., Sokol R.J. Mapping of maximum snow load values for the 50-year return period for Croatia Spatial Statistics. 2015.

37. Ratkin N.E., Asming V.E., Koshkin V.V. Cartographic modelling of aerotechnogenic pollution in snow cover in the landscapes of the Kola Peninsula // Chemosphere. 2001. Vol. 42.

38. Siudek P.L., Siepak F.J. An investigation of atmospheric mercury accumulated in the snow cover from the urbanized coastal zone of the Baltic Sea, Poland // Atmospheric Environment. 2014. Vol. 95.

39. Yadav J.S., Misra A., Upadhyay R. Snow cover mapping, topographic controls and integration of meteorological data sets in Din-Gad Basin, Central Himalaya // Quaternary International. 2021. Vol. 275-276.

Поступила в редакцию 11.05.2023 После доработки 29.01.2024 Принята к публикации 15.02.2024

ВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 17. ПОЧВОВЕДЕНИЕ. 2024. Т. 79. № 2 LOMONOSOV SOIL SCIENCE JOURNAL. 2024. Vol. 79. No. 2

FEATURES OF THE DISTRIBUTION AND COMPOSITION OF SNOW COVER WITHIN THE LANDSCAPES OF CHASHNIKOVO

A. N. Vartanov, L. G. Bogatyrev, V. A. Kuznetsov, Ph. I. Zemskov, N. I. Zhilin., V. M. Telesnina, D. A. Zhulidova., A. I. Benediktova, M. M. Karpukhin, M. S. Kadulin, V. V. Demin

For landscape conditions in the upper reaches of the river Klyazma, Solnechnogorsk district, Moscow region, the height and reserves of snow cover were investigated, and the chemical composition of the snow was determined. The basis for considering the component composition of snow cover was the geochemical taxonomy of chemical elements based on the characteristics of water migration and abundance.

Data from 23 snow sampling points were interpolated in SAGA GIS using the inverse distance weighting (IDW) method. On this basis, zones differing in the chemical composition of snow are identified. One of the zones is confined to the M-10 Moscow-St. Petersburg highway, while the second borders on populated areas. The area close to the highway is characterized by increased levels of calcium, sodium, aluminum, and chloride ions in the snow cover. The second zone, bordering populated areas, is characterized by a high content of calcium, copper, and manganese in the snow. For the third zone, low concentrations of components in the snow were observed which are characteristic of a superaquatic landscape due to the distance from sources of pollution.

The studied composition of snow waters belongs to the bicarbonate-sodium-calcium-chloride class. It has been shown that the height and reserves of snow cover are partially controlled by two factors: the type of elementary landscape and the type of ecosystem. Against this background, the spatial distribution of concentrations of elements and anions in snow is predominantly controlled by the anthropogenic factor.

Keywords: hydrochemical characteristics, natural landscapes, map diagram, highway, pollution.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Вартанов Александр Николаевич, аспирант, инженер 1-ой категории кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, e-mail: anvbox93@mail.ru

Богатырев Лев Георгиевич, канд. биол. наук, доцент кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, e-mail: bogatyrev.l.g@yandex.ru

Кузнецов Василий Андреевич, канд. биол. наук, доцент кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, e-mail: kuznetsovvvasiliy@gmail.com

Земсков Филипп Иванович, канд. биол. наук, мл. науч. сотр. кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, e-mail: philzemskov@mail.ru

Жилин Николай Ильич, инженер кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, e-mail: zhilinnik@yandex.ru

Телеснина Валерия Михайловна, канд. биол. наук, ст. науч. сотр. кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, e-mail: vtelesnina@mail.ru.

Жулидова Дарья Алексеевна, аспирант кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, e-mail: julidova-dasha@yandex.ru

Бенедиктова Анна Игоревна, канд. биол. наук, науч. сотр. кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, e-mail: beneanna@yandex.ru

Карпухин Михаил Михайлович, канд. биол. наук, науч. сотр. кафедры химии почв факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, e-mail: kmm82@yandex.ru

Кадулин Максим Сергеевич, канд. биол. наук, ст. науч. сотр. кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, e-mail: tubmaxxl@mail.ru

Демин Владимир Владимирович, канд. биол. наук, вед. науч. сотр. кафедры географии почв факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, e-mail: vvdmsu@gmail.ru

FEATURES OF THE DISTRIBUTION AND COMPOSITION OF SNOW COVER WITHIN THE LANDSCAPES OF CHASHNIKOVO

Текст научной работы на тему «ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И СОСТАВА СНЕЖНОГО ПОКРОВА В ПРЕДЕЛАХ ЛАНДШАФТОВ НА ТЕРРИТОРИИ УОПЭЦ МГУ «ЧАШНИКОВО»»