ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2022-1-80-90ecodag-2410Research ArticleГЕОЭКОЛОГИЯGEOECOLOGYПочвенные процессы в подзолах песчаных в условиях вариаций климатических параметров лесостепи Среднерусской провинцииSoil processes in sandy podzols under conditions of variations in climatic parameters of the forest steppe of the Central Russian provincehttps://orcid.org/0000-0003-1121-0671НеведровН. П.NevedrovN. P.

Николай П. Неведров, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник НИЛ экомониторинга

305000, Курская область, г. Курск, ул. Радищева, 33Тел.+7(471)270‐14‐20

Nikolay P. Nevedrov, Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher, Research Laboratory of Environmental Monitoring

33 Radishcheva St, Kursk, Kursk Region, 3050000Теl.+7(471)270‐14‐20

9202635354@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9207-1548ПроценкоЕ. П.ProtsenkoE. P.

Елена П. Проценко

Курск

Elena P. Protsenko

Kursk

https://orcid.org/0000-0002-4771-2983БалабинаИ. П.BalabinaI. P.

Ирина П. Балабина

Курск

Irina P. Balabina

Kursk

https://orcid.org/0000-0002-4810-2204ФоминаМ. Ю.FominaM. Yu.

Мария Ю. Фомина

Курск

Maria Yu. Fomina

Kursk

https://orcid.org/0000-0002-7075-7928ПоповаГ. И.PopovaG. I.

Галина И. Попова

Курск

Galina I. Popova

Kursk

Курский государственный университетРоссияKursk State UniversityRussian Federation2022040420221718090Copyright © Неведров Н.П., Проценко Е.П., Балабина И.П., Фомина М.Ю., Попова Г.И., 20222022Неведров Н.П., Проценко Е.П., Балабина И.П., Фомина М.Ю., Попова Г.И.Nevedrov N.P., Protsenko E.P., Balabina I.P., Fomina M.Y., Popova G.I.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/2410

Цель исследования состояла в выявлении влияния фактора климата на протекание почвенных процессов в подзолах песчаных в условиях лесостепи Среднерусской провинции.Материал и методы. В ходе исследования применялись традиционные (метод почвенной сьемки, профильный метод, микробиологические методы и др.) и новейшие методы (прямые измерения (in situ) почвенных потоков СО2) исследования.Результаты. Установлено, что почвобразовательные процессы в азональных альфегумусовых песчаных почвах рефлексивны к вариациям климатических параметров лесостепной зоны. В более теплых и засушливых условиях лесостепи (южная часть) формируются дерново‐подзолы песчаные, в более холодных и увлажненных условиях лесостепи (северная часть) – подзолы песчаные. Дерново‐подзолы южной части лесостепи имели более гумусированный почвенный профиль, запасы которого были на 19,2% выше, чем в подзолах. Также дерново‐подзолы имели большую обеспеченность элементами минерального питания растений и более высокую микробиологическую активность (численность бактерий в 12,7 раза выше, микромицетов – в 10,5 раза, актиномицетов – в 4,5 раза) чем подзолы песчаные. В летнее время скорость потоков СО2 из альфегумусовых песчаных почв в северной части лесостепной зоны достигала значения 9,1 г СО2 м2/сутки, в южной части – 12,5 г СО2 м2/сутки.Заключение. В условиях дальнейших изменений климата, которые в лесостепной зоне носят аридный тренд, возможна трансформация подзолов песчаных в дерново‐подзолы песчаные.

Aim. The aim of the research was to identify the influence of the climate factor on the soil processes in sandy podzols in the forest‐steppe of the Central Russian province.Material and Methods. Traditional methods (soil survey method, profile method, microbiological methods, etc.) and the latest methods (direct measurements [in situ] of soil CO2 emission) of investigation were used.Results. It has been established that soil formation processes in azonal Al‐Fe‐humus sandy soils are reflexive to variations in climatic parameters of the forest‐steppe zone. In warmer and arid conditions of the forest‐steppe (southern part), sandy sod‐podzols are formed, in colder and humid conditions of the forest‐steppe (northern part) – sandy podzols. The soddy‐podzols of the southern part of the forest‐steppe can be characterized by a more humous soil profile, the content of which is 19.2% higher than in the sandy podzols. More over sod‐podzols have greater availability of mineral nutrition elements for plants and a higher microbiological activity (the number of bacteria is 12.7 times higher, micromycetes – 10.5 times, actinomycetes – 4.5 times) than sandy podzols. In summer, the rate of CO2 emission in Al‐Fe‐humus sandy soils in the northern part of the forest‐steppe zone reached 9.1 g CO2 m2/day, in the southern part – 12.5 g CO2 m2/day.Conclusion. Further climate changes, which have an arid trend in the forest‐steppe zone, can possibly lead to transformation of sandy podzols into sandy sod‐podzols.

Дерново‐подзолальфегумусовые почвыэмиссия СО2микробиологическая активностьклиматические измененияSod‐podzolAl‐Fe‐humus soilsCO2 emissionmicrobiological activityclimatic changesРабота выполнена при поддержке гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых – кандидатов наук (проект – МК‐416.2021.1.4).The research was carried out with support of Grant of the President of the Russian Federation for Young Russian Scientists – Candidates of Sciences (Project – МК‐416.2021.1.4).ReferencesBritannica. The Editors of Encyclopaedia. "Podzol". Encyclopedia Britannica, 16 Dec. 2010, https://www.britannica.com/science/Podzol. 11.08.2021)Encyclopedia Britannica. The Editors of Encyclopaedia. "Podzol". Available at: https://www.britannica.com/science/Podzol (accessed 11.08.2021)Гаель А.Г., Смирнова Л.Ф. Пески и песчаные почвы. М.: ГЕОС, 1999. 252 с.Gael A.G., Smirnova L.F. Peski i peschanye pochvy [Sands and sandy soils]. Moscow, GEOS Publ., 1999, 252 p. (In Russian)Гаель А.Г., Маланьин А.Н. Об особенностях почвообразования на песках и о дерновых неоподзоленных почвах // Почвоведение. 1977. N 4. С. 23‐34.Gael A.G., Malan'in A.N. On the peculiarities of soil formation on sands and on soddy non‐podzolized soils. Pochvovedenie [Soviet Soil Science]. 1977, no. 4, pp. 23‐34. (In Russian)Соболев С.С. Пески европейской части СССР. Природа. 1939. N 9. С. 27‐34.Sobolev S.S. Sands of the European part of the USSR. Priroda [Nature]. 1939, no. 9, pp. 27‐34. (In Russian)Шопина О.В., Кадетов Н.Г., Семенков И.Н. Фиторазнообразия в Полесских ландшафтах Керженского заповедника // Материалы VIII Всероссийской научной конференции с международным участием «Лесные почвы и функционирование лесных экосистем», Москва, 24‐27 сентября, 2019. С. 143‐146.Shopina O.V., Kadetov N.G., Semenkov I.N. Fitoraznoobraziya v Polesskikh landshaftakh Kerzhenskogo zapovednika [Phyto‐diversity in the Polesie landscapes of the Kerzhensky reserve]. Materialy VIII Vserossiiskoi nauchnoi konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem «Lesnye pochvy i funktsionirovanie lesnykh ekosistem», Moskva, 24‐27 sentyabrya 2019. [Materialy VIII Vserossiiskoi nauchnoi konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem “Lesnye pochvy i funktsionirovanie lesnykh ekosistem”, Moscow, 24‐27 sentyabrya 2019]. Moscow, 2019, pp. 143‐146. (In Russian) 6. Yashin I.M., Kuznetsov P.V., Petukhova A.A. Ecogeochemical assessment of soils and forest park facies of Petrozavodsk. Izvestiya TSKhA [Proceedings of the Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev]. 2011, no. 4, pp. 30‐43. (In Russian)Яшин И.М., Кузнецов П.В., Петухова А.А. Экогеохимическая оценка почв и лесопарковых фаций Петрозаводска // Известия ТСХА. 2011. N 4. С. 30‐43.Mokma D., Yli‐Halla M., Lindqvist K. Podzol formation in sandy soils of Finland. Geoderma, 2004, vol. 120, pp. 259‐272. Available at: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2003.09.008 (accessed 07.08.2021)Mokma D., Yli‐Halla M., Lindqvist K. Podzol formation in sandy soils of Finland. Geoderma. 2004. V. 120. P. 259‐272. Available at: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2003.09.008 (accessed 07.08.2021)Sauer D., Schülli‐Maurer I., Sperstad R., Sørensen R., Stahr K. Podzol development with time in sandy beach deposits in southern Norway. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 2008, vol. 171, pp. 483‐497. https://doi.org/10.1002/jpln.200700023Sauer D., Schülli‐Maurer I., Sperstad R., Sørensen R., Stahr K. Podzol development with time in sandy beach deposits in southern Norway // Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 2008. V. 171. P. 483‐497. https://doi.org/10.1002/jpln.200700023 07.08.2021)05.2021)Дымов А.А., Лаптева Е.М. Изменение подзолистых почв на двучленных отложениях при рубках // Лесоведение. 2006. N 3. С. 42‐49.Dymov A.A., Lapteva E.M. Changes in podzolic soils on binomial sediments during felling. Lesovedenie [Forest science]. 2006, no. 3, pp. 42‐49. (In Russian)Ильинцев А.С., Богданов А.П., Быков Ю.С. Динамика физических свойств подзолистой почвы на вырубках при естественном зарастании // Лесн. журн. 2019. N 5. С. 70‐82. DOI: 10.17238/issn0536‐1036.2019.5.70Ilintsev A.S., Bogdanov A.P., Bykov Yu.S. Dynamics of physical properties of podzolic soil in clearings during natural overgrowth. Forest. Zhurn, 2019, no. 5. pp. 70‐82. (In Russian) DOI: 10.17238/issn0536‐1036.2019.5.70Неведров Н.П., Фомина М.Ю., Проценко Е.П., Протасова М.В., Балабина Н.А., Сапронова С.Г., Смицкая Г.И. Почвенные сукцессии подзолов и дерново‐подзолов песчаных лесостепи при смене лесообразующих пород // АгроЭкоИнфо: Электронный научно‐ производственный журнал. 2021. N 2. URL: http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2021/2/st_213.pdf. (дата обращения: 12.08.2021) DOI: https://doi.org/10.51419/20212213Nevedrov N.P., Fomina M.Yu., Protsenko E.P., Protasova M.V., Balabina N.A., Sapronova S.G., Smitskaya G.I. Soil successions of podzols and sod‐podzols of sandy forest‐steppe during the change of forest‐forming species. AgroEkoInfo: Elektronnyi nauchno‐proizvodstvennyi zhurnal, 2021, no. 2. (In Russian) http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2021/2/st_213.pdf (accessed 12.08.2021) DOI: 10.51419/20212213Pollmann T., Tsukamoto S., Frechen M., Giani L. Rate of soil formation in Arenosols of dunes on Spiekeroog Island (Germany) // Geoderma Regional. 2020. V. 20. e00246. DOI: 10.1016/j.geodrs.2019.e00246Pollmann T., Tsukamoto S., Frechen M., Giani L. Rate of soil formation in Arenosols of dunes on Spiekeroog Island (Germany). Geoderma Regional, 2020, vol. 20, pp. e00246. DOI: 10.1016/j.geodrs.2019.e00246Неведров Н.П., Проценко Е.П., Дроздова Я.Э., Фомина М.Ю. Трансформация некоторых свойств подзолов песчаных при заселении Robinia pseudoacacia L. в сосновые леса города Курска // Сборник научных трудов по материалам Международной научной экологической конференции «Проблемы трансформации естественных ландшафтов в результате антропогенной деятельности и пути их решения», Краснодар, 29‐31 марта, 2021. С. 325‐327.Nevedrov N.P., Protsenko E.P., Drozdova Ya.E., Fomina M.Yu. Transformatsiya nekotorykh svoistv podzolov peschanykh pri zaselenii Robinia pseudoacacia L. v sosnovye lesa goroda Kurska [Transformation of some properties of sandy podzols during the colonization of Robinia pseudoacacia L. in the pine forests of the city of Kursk]. Sbornik nauchnykh trudov po materialam Mezhdunarodnoi nauchnoi ekologicheskoi konferentsii «Problemy transformatsii estestvennykh landshaftov v rezul'tate antropogennoi deyatel'nosti i puti ikh resheniya», Krasnodar, 29‐31 marta, 2021 [Collection of scientific papers based on the materials of the International Scientific Ecological Conference "Problems of transformation of natural landscapes as a result of anthropogenic activities and ways to solve them", Krasnodar, March 29‐31, 2021]. Krasnodar, 2021, pp. 325‐327. (In Russian)Махныкина А.В., Прокушкин А.С., Ваганов Е.А., Верховец С.В., Рубцов А.В.. Динамика потоков СО2 с поверхности почвы в сосновых древостоях Средней Сибири // Журнал Сибирского федерального университета. Биология. 2016. Т. 9. N 3. C. 338‐357.Makhnykina A.V., Prokushkin A.S., Vaganov E.A., Verkhovets S.V., Rubtsov A.V. Dynamics of CO2 fluxes from the soil surface in pine stands of Central Siberia. Zhurnal Sibirskogo federal'nogo universiteta. Biologiya. [Journal of the Siberian Federal University. Biology]. 2016, vol. 9, no. 3, pp. 338‐357. (In Russian)Powers J.S., Schlesinger W.H. Relationships among soil carbon distributions and biophysical factors at nested spatial scales in rain forests of northeastern Costa Rica // Geoderma. 2002. V. 109. P. 165‐190.Powers J.S., Schlesinger W.H. Relationships among soil carbon distributions and biophysical factors at nested spatial scales in rain forests of northeastern Costa Rica. Geoderma, 2002, vol. 109, pp. 165‐190.Воинова Н.Е., Кабанова Р.В., Кудинова М.Р. География: природа, население, хозяйство. Курск : Изд‐во Курс. гос. пед. ун‐та, 2001. 320 с.Voinova N.Ye., Kabanova R.V., Kudinova M.R. Geografiya: priroda, naselenie, khozyaistvo [Geography: nature, population, economy]. Kursk, KSPU Publ., 2001, 320 p. (In Russian)ГОСТ 28168‐89. Почвы. Отбор проб. М.: Стандартинформ, 2008. 5 с.GOST 28168‐89. Pochvy. Otbor prob [GOST 28168‐89: Soils. Sampling]. Moscow, Standartinform Publ., 2008, 5 p. (In Russian)ГОСТ 17.4.3.01‐83. Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб. М.: Стандартинформ, 2004. 4 с.GOST 17.4.3.01‐83. Okhrana prirody. Pochvy. Obshchie trebovaniya k otboru prob [GOST 17.4.3.01‐83. Nature protection. Soils. General requirements for sampling]. Moscow, Standartinform Publ., 2004, 4 p. (In Russian)ГОСТ 26213‐91. Почвы. Методы определения органического вещества. М.: Комитет стандартизации и метрологии СССР, 1993. 6 с.GOST 26213‐91. Pochvy. Metody opredeleniya organicheskogo veshchestva [GOST 26213‐91. Soils. Methods for determination of organic matter]. Moscow, Committee for Standardization and Metrology of the USSR Publ., 1993, 6 p. (In Russian)ГОСТ 26483‐85 Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение ее pH по методу ЦИНАО. М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1985. 4 с.GOST 26483‐85 Pochvy. Prigotovlenie solevoi vytyazhki i opredelenie ee pH po metodu TsINAO [GOST 26483‐85. Soils. Preparations of salt extract and determination of its pH by CINAO method]. Moscow, USSR State Committee for Standards Publ., 1985, 4 p. (In Russian)Методические указания по определению щелочногидролизуемого азота в почве по методу Корнфилда. М.: Центральный институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства МСХ СССР (ЦИНАО), 1985. 8 с.Metodicheskie ukazaniya po opredeleniyu shchelochnogidrolizuemogo azota v pochve po metodu Kornfilda [Guidelines for the determination of alkaline hydrolysable nitrogen in soil according to the Kornfield method]. Moscow, Central Institute of Agrochemical Services for Agriculture of the Ministry of Agriculture of the USSR (CINAO) Publ., 1985, 8 p. (In Russian)ГОСТ 26204‐91 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО. М.: Комитет стандартизации и метрологии СССР, 1993. 6 с.GOST 26204‐91 Pochvy. Opredelenie podvizhnykh soedinenii fosfora i kaliya po metodu Chirikova v modifikatsii TsINAO [GOST (State Standard) 26204‐91. Soils. Determination of mobile compounds of phosphorus and potassiumby Chiricov method modified by CINAO]. Moscow, Committee for Standardization and Metrology of the USSR Publ., 1993, 6 p. (In Russian)РД 52.18.289‐90 Методические указания. Методика выполнения измерений массовой доли подвижных форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия, кобальта, хрома, марганца) в пробах почвы атомно‐абсорбционным анализом. М.: Государственный комитет СССР по гидрометеорологии, 1990. 36 с.RD 52.18.289‐90 Metodicheskie ukazaniya. Metodika vypolneniya izmerenii massovoi doli podvizhnykh form metallov (medi, svintsa, tsinka, nikelya, kadmiya, kobal'ta, khroma, margantsa) v probakh pochvy atomno‐absorbtsionnym analizom [RD 52.18.289‐90 Guidelines. Method for measuring the mass fraction of mobile forms of metals (copper, lead, zinc, nickel, cadmium, cobalt, chromium, manganese) in soil samples by atomic absorption analysis]. Moscow, USSR State Committee for Hydrometeorology Publ., 1990, 36 p. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.