Химический состав почв и растений различных по антропогенной нагрузке территорий г. Барнаула

Поученная зависимость была использована для оценки средних, многолетних осадков на высоте фирновой границы в Чуйской котловине (табл. 7). Как видим, материалы расчетов показывают уменьшение увлажнения с запада на восток. Отдельно стоит хребет Сайлюгем, поскольку он не является барьером на пути влагонесущих

потоков. Воздушные массы как бы «скользят» параллельно ему. Вследствие этого увлажнение этого хребта характеризуется наименьшими значениями. Очевидно, подобное увлажнение характерно и для южного склона Курайского хребта.

Библиографический список

1. Ледники Актру (Алтай) / В.П. Галахов, Ю.К. Нарожный, С.А. Никитин [и др.] — Л.: Гидрометеоиздат, 1987. — 119 с.

2. Галахов, В.П. Ледники Алтая / В.П. Галахов, P.M. Мухаметов. — Новосибирск: Наука, 1999. — 136 с.

3. Котляков, В.М. Снежный покров Земли и ледники / В.М. Котляков. — Л.: Гидрометеоиздат, 1968. — 479 с.

4. Кренке, А.Н. О связи поверхностного таяния ледников с температурой воздуха / А.Н. Кренке, В.Г. Ходаков // Матер. гляциол.

исслед. — 1966. — Вып. 12. — С. 153-164.

5. Шенгелия, Р.Г. Реконструкция ледников и водного баланса в бассейнах рек Ингури и Риони за последние 20 тыс. лет /

Р.Г. Шенгелия, Р.Г. Гобеджишвили // Матер. гляциол. исслед. — 1999. — Вып. 87. — С. 36-41.

Статья поступила в редакцию 12.05.08

УДК 631.438

С. В. Бабошкина, канд.биолог.наук, с.н.с. ИВЭП СО РАН, г. Барнаул А. В. Пузанов, д-р биолог.наук, проф., зам. дир. ИВЭП СО РАН, г. Барнаул

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ И РАСТЕНИЙ РАЗЛИЧНЫХ ПО АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКЕ ТЕРРИТОРИЙ Г. БАРНАУЛА

Изучено валовое содержание химических элементов в почвах и растениях промышленных и природных ландшафтов г. Барнаула. Установлено, что валовые концентрации элементов в почвах районов ТЭЦ не превышают фоновый уровень и ОДК, тогда как содержание приоритетных загрязнителей в некоторых видах растений (особенно с широкими листовыми пластинками) окрестностей ТЭЦ выше среднемировых значений для растений незагрязненных экосистем. Повышенные концентрации элементов в растениях урбаноземов при невысоких валовых концентрациях в их субстрате объясняется увеличением доли подвижных форм металлов в загрязненных почвах, а также поступлением токсикантов, содержащихся в газопылевых выбросах ТЭЦ, в ткани растений с поверхности листа.

Ключевые слова: урбаноземы, Барнаул, почвы, ТЭЦ, растения.

Интенсивная хозяйственная деятельность человека в пределах крупных городов приводит к существенному и часто необратимому изменению окружающей природной среды. Изменяются микроклимат, уровень грунтовых вод, рельеф, растительность. Полностью уничтожается или значительно трансформируется почвенный покров [1].

Уже II тысячи лет до н.э. человечество оказывало довольно сильное воздействие на окружающую среду — палеопочвы мест поселений эпохи поздней бронзы имеют морфологические особенности, позволяющие диагностировать их как палеоурбаноземы [2]. В настоящее время почти все почвы Земли, так или иначе, подвержены антропогенным воздействиям — вплоть до уничтожения при добыче полезных ископаемых или застройке. В городах наблюдается недостаточность зеленых насаждений, развитие опасных геодинамических процессов (формирование оползневой зоны, подтопления и т.д.), загрязнение водной и воздушной среды. Характер и масштабы проводимых мероприятий по благоустройству и озеленению городов часто не связаны с функциональным зонированием и особенностями почвенного покрова [3].

Ведущим фактором почвообразования в населенных пунктах является антропогенный фактор. В связи с этим, для всех городских почв характерно: 1) развитие на насыпных или намывных грунтах; 2) присутствие в верхних горизонтах включений строительного и бытового мусора; 3) нейтральная или щелочная реакция среды (даже в лесной зоне), что связано с попаданием в почву солей, которыми посыпаются дороги, и с высвобождением кальция из строительного мусора (отметим, что повышение кислотности городских почв способствует связыванию тяжелых металлов); высокое содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов; особые физические свойства — пониженная влагоемкость, сухость [5],

каменистость, переуплотненность [6], которая приводит к изменению структуры почвенных горизонтов, образованию слоеватости и формированию крупноплатсинчатых отдельностей [7]; рост профиля вверх, за счет эолового напыления и антропогенного привноса материала [8], повышенная фитококсичность [9].

Учеными МГУ — М.Н. Строгановой с соавт. [10] была разработана систематика почв и почвоподобных тел городов южнотаежной зоны Европейской территории России.

Непрерывно нарастающее техногенное воздействие на природную среду больших городов со стороны промышленных комплексов, ТЭЦ, автотранспорта приводит к сильному загрязнению почв вредными веществами, к снижению способности к самовосстановлению почв, деградации растительности. Токсиканты сравнительно быстро накапливаются в почвах городов и крайне медленно из них выводятся.

Цель данного исследования — изучить химический состав почв и растений различных по антропогенной нагрузке зон г. Барнаула.

Объектами исследования выступали почвы открытых, не «запечатанных» территорий промышленной зоны — урбаноземы, а также ненарушенные почвы естественных с элементами регулирования ландшафтов в пределах рекреационных и сельскохозяйственных зон.

Химические элементы в почвах определялись спектральным приближенно-количественным методом, в растениях — методом атомной абсорбции. Ртуть в почвах и растениях определена атомно-абсорбционным методом.

Зональными почвами в городе Барнауле являлются черноземы обыкновенные и выщелоченные мало- и среднегумусные среднемощные среднесуглинистые, с мелкокомковатой или комковато-зернистой структурой, нейтральной реакцией среды верхних горизонтов. По

склонам и днищу ложбины древнего стока, пролегающим вдоль долины р. Барнаулка, когда-то господствовали разреженные березняки на серых лесных, слабо-подзолистых почвах [11].

Естественные азональные почвы г. Барнаула представлены малогомусными дерново-подзолистыми почвами, сформированными на песчаных аллювиальных отложениях древней и современной долины р. Барнаулка, и под ленточным сосновым бором, расположенным в южной части города и занимающим 6% городской территории.

По низким сырым террасам рек Оби, Барнаулки, Пивоварки и ложбинно-балочным понижениям развиты луговые, лугово-черноземные средне-и тяжелосуглинистые почвы с мощным гумусовым горизонтом и высоким содержанием органики. В пойме развиты аллювиальные малогумусные почвы, по заболоченным понижениям — аллювиальные болотные почвы.

Исходные почвы на территории г. Барнаула в настоящем времени сохранились в естественном ненарушенном виде лишь в пределах рекреационных территорий, удаленных от промышленных и селитебных зон — под Ми-зюлинской березовой рощей, ленточным бором нагорной части города, а также в пойме р. Оби. Природные ландшафты городской селитебной и промышленно-индустриальной зоны в настоящее время полностью замещены в

процессе градостроения и производства урбанизированными и техногенными ландшафтами с антропогенно-преобразованными почвами и экраноземами — почвами, запечатанными под дорожными покрытиями.

Химический состав почв и растений окрестностей ТЭЦ является интегральным показателем, отражающим поступление веществ от всех окрестных промышленных предприятий. Однако, вычленить влияние ТЭЦ на микроэлементный состав почвы и растения из гаммы загрязнений, поступающих от других источников, достаточно тяжело.

В настоящее время многие производственные предприятия города работают не в полную мощность или вовсе закрыты. Движение по проспекту Калинина в районе ТЭЦ-2 среднее по интенсивности, основной общественный транспорт здесь — трамвай. Так что предположительно, главным антропогенным источником поступления тяжелых металлов в почвы, растения и другие компоненты экосистемы промышленной зоны г. Барнаула являются газопылевые выбросы ТЭЦ.

По результатам нашего исследования, почвы в пределах промзоны г. Барнаула (таблица 1) не отличаются существенно более высоким содержанием основных химических элементов и приоритетных элементов-токсикантов от естественных почв рекреационной и сельскохозяйственной зон города (таблица 2) и величин ОДК [12].

Таблица 1

Элементный химический состав почв в районах ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3 г. Барнаула

Точка отбора пробы Глyбинa образца, см % мг/кг

Са Mg Al Fe Na K Ti P Mn Ba V Ni Co Cu Pb Zn Sn Ag Mo Hg

Район ТЭЦ-2

Т.1 0-20 0,6 0,5 З З 1 3 0,4 300 300 300 - 40 20 40 20 30 2 - 2 0,05

т.2, кв. 953а 0-20 З 1 6 6 1,5 4 0,6 500 400 500 200 50 40 S0 100 60 S 0,03 3 0,057

Т.3, ПР. КАЛИНИНА 0-20 З 0,6 4 4 1 3 0,4 300 300 500 200 30 30 S0 40 60 5 - 2 0,15

Район ТЭЦ-3

Т. 4, ї50 м от ТЭЦ 0-5 1 0,5 З 5 1 3 0,4 400 300 300 200 30 30 50 30 40 4 0,03 2 0,03

на ю-в 5-10 1,5 0,6 6 5 2 3 ,5 © 400 400 400 - 50 30 50 20 30 4 0,03 3 0,037

Район ТЭЦ-2

Т.5, 500 м от ТЭЦ 0-5 2 1 6 6 2 4 0,5 600 400 400 200 60 40 50 30 50 5 0,03 3 0,04

на ю-в 5-10 1,5 0,S 5 6 1,5 3 0,5 600 400 300 200 40 30 50 30 60 5 - 3 0,03

Т.6, В 150 M ОТ 0-5 1 0,5 4 4 1 3 0,5 300 300 300 200 30 30 40 20 30 4 - 3 0,04

ТЭЦ НА ЗАПАД 5-10 З 1 6 5 1 3 0,5 300 300 300 200 30 30 40 40 40 6 - 3 0,03

0-20 0,6 0,5 З 3 1 2 0,4 300 300 200 - 20 20 30 20 30 3 - 2 0,037

Т. 7, 500 м от ТЭЦ 0-5 З 1 S 5 1,5 3 0,6 500 400 500 200 40 30 40 40 30 6 - 3 0,042

5-10 1 0,5 4 4 1,5 3 0,4 400 300 300 - 30 30 40 20 20 3 - 3 0,04

на запад 0-20 2 0,5 4 5 1 3 0,4 500 300 200 - 30 30 40 30 40 S - 3 0,04

Т^, В 300-400 M 0-5 2 0,S 6 5 0,S 2 0,5 400 400 300 200 40 30 40 20 30 3 - 3 0,037

ОТ ТЭЦ НА СЕВЕР 5-10 2 1 6 6 2 4 0,6 600 400 400 200 60 40 60 40 50 5 0,03 3 0,03

Т. 9, В 1 KM ОТ ТЭЦ

НА СЕВЕР 0-10 2 0,S 5 5 1 3 0,5 500 300 300 - 40 30 50 30 40 4 0,03 3 0,037

nqK, oдк - - - 3,S - - - - 1500 - 150 20-S0 - - 33- 32- 50- - - - 2,1

132 130 220

Существенных отличий по концентрации элементов в почвах разных точек в пределах одного промышленного района не выявлено, коэффициенты вариации и размах значений невысокие, среднюю величину концентрации элементов в районе ТЭЦ можно признать информативной.

Среднее содержание макро- и микроэлементов в городских антропогенно-преобразованных почвах практически не отличаются и от концентрации этих элементов в почвах долины р. Катунь (табл. 3) — черноземов обыкновенных и южных. В золе углей ТЭЦ концентрация элементов также значительно ниже, чем в верхнем слое гумусового горизонта.

Содержание свинца в верхнем слое урбанозема окрестностей ТЭЦ-2 (в точке 2) достигает 100 мг/кг, но находится в пределах значений ОДК для нейтральных суглинистых почв (132 мг/кг). Заметим, что в районе проспекта Калинина содержание свинца почти в 2 раза меньше. Очевидно, работа ТЭЦ вносит больший вклад в изменение содержание свинца в педосфере урбоэкосис-темы. В среднем, содержание РЬ в почвах города в районах ТЭЦ заметно выше концентрации РЬ в черноземах долины р. Катунь.

Таблица 2

Содержание макро- и микроэлементов в почвах в естественных малонарушенных фоновых почвах рекреационной зоны г. Барнаула

Точка 10. Почва боровая дерновая, сосновый бор в районе краевой больницы

Генетический горизонт Глубина образца, см % мг/кг

Са Mg Al Fe Na K Ti P Mn Ba V Ni Co Cu Pb Zn Sn Ag Mo Hg

А 2-15 5-15 1 0,4 6 4 1,5 3 0,4 300 500 300 20 20 4 30 S0 30 5 0,03 3 0,027

В 15-30 20-30 0,1 0,2 3 2 2 4 0,1 300 200 200 20 20 4 30 20 20 4 - 3 0,012

С1 30-60 40-50 0,1 0,2 3 2 2 3 0,1 300 100 200 10 20 3 30 20 20 4 - 3 0,005

С„ 60-100 90-100 0,1 0,2 3 2 1,5 2 0,0S 300 100 200 10 10 3 10 15 - 4 - 2 0,005

Точка 11. Чернозем обыкновенный средне район с. Лебяжье, Ба мощный среднегумусный суглинистый, рнаульский совхоз

Ап.х 0-20 0-10 3 1,5 S 6 1,5 3 0,S 600 500 600 60 40 15 50 60 40 6 - 3 0,032

А 20-40 25-35 1,5 1 6 6 1,5 3 0,6 500 500 300 60 40 20 60 60 40 S - 3 0,035

АВ 40-50 40-50 1 0,S 6 6 2 4 0,6 500 500 300 S0 50 30 60 60 S 0,03 3 0,03

В:, 50-70 50-60 1 0,S 6 6 1 3 0,6 400 300 300 50 40 10 50 60 40 6 - 3 0,03

ВС:, 70-120 S0-90 2 1 6 6 1 3 0,6 400 300 300 60 40 20 60 60 50 S 0,03 3 0,025

ОД^ МАРЮ - - - 3,S* - - - - 1500 - 150 20- S0 - 33- 132 32- 130 55- 220 - - - 2,1

Таблица 3

Среднее содержание элементов в почвах окрестностей ТЭЦ г. Барнаула, долины Катуни и в золе углей

Химический элемент В ночвах В золе углей

окрестностей ТЭЦ долины Kaтyни

в %

Кальций 1,S±0,2 4±0,2 0,1±0,01

Магний 0,7±0,06 2±0,1 <0,1

Алюминий 4,9±0,4 6±0,1 <0,1

Натрий 1,З±0,1 1,З±0,04 <0,1

Калий З,1±0,1 2,6±0,1 <0,6

Железо 4,S±0,2 4,З±0,1 <0,3

Титан 0,5±0,02 0,5±0,01 <0,1

в мг/кг

Фосфор 430+2S 500±З0 <300

Барий З44±24 450±1З <200

Молибден 2,S±0,1 З,З±0,2 <1

Олово 4,5±0,4 2,6±0,07 <3

Ванадий 3S,S±2,9 95,6±2,З <3

Никель З0,6±1,4 41,4±1 <6

Кобальт 11,S±1,2 14,2±0,4 <2

Медь 4S,9±3,5 55±1,2 <6

Свинец 33,1±4,9 10,S±0,3 <6

Цинк 40,0±З,2 49,1±1 <3

Ртуть 0,045± 0,007 0,14S± 0,006 <0,002

Примечание. Объем выборки для почв окрестностей ТЭЦ г. Барнаула— 16 дат, долины Катуни — 53, золы углей — 7 дат.

Содержание ртути в почвах окрестностей ТЭЦ достоверно выше фоновых величин, но не превышает концентрацию ртути в почвах долины р. Катунь.

ТЭЦ являются одним из основных потенциальных источников поступления тяжелых металлов в городские растения.

Таблица 4

Элементный химический состав растений окрестностей ТЭЦ г. Барнаула и контрольного участка

Место отбора Вид растения Ni Cu Zn Mn Fe

Т.1, ТЭЦ-2 лебеда (Chenepodium album ) 2,5 5,5 107,5 129,S 199,5

лонух (Arctium lappa) 4,5 11,5 34,5 117,S 967,5

костер (Bromus inermis) 2,5 5,5 26,0 30,3 20S,0

люцерна (Medicago falcata) 2,5 7,S 34,5 46,3 30S,0

суренка (Barbarea vulgaris) 6,5 7,0 61,S 24,S 532,5

Т. 2, ТЭЦ-2 лук, листья (Allium sp.) 1S,3 S,0 36,S 31,3 252,5

редис (корненлод) (Raphanus sativus) 4,S 5,0 7S,0 40,0 7S5,0

Т. 3, ТЭЦ-2 нолевица (Agrostis sp.) 11,3 9,5 37,3 43,3 525,0

костер (Bromus inermis) 3,5 10,0 31,0 37,5 356,0

Т. 4, ТЭЦ-3 молочай (Euphorbia sp.) 5,3 5,5 35,0 54,0 173,5

синяк (Echium vulgare) 5,5 9,0 29,5 35,S 605,0

люцерна (Medicago falcate) 5,0 5,3 29,S 30,3 26S,3

костер (Bromus inermis) <2,5 3,S 17,3 33,S 121,5

Т. 5, ТЭЦ-3 молочай (Euphorbia sp.) 2,5 5,5 34,0 50,5 111,0

синяк (Echium vulgare) 5,3 S,S 2S,3 34,0 334,S

ежа сборная (Dactylis glomerata) 7,5 3,0 22,0 52,0 152,S

костер (Bromus inermis) 2,5 4,3 16,0 37,5 S6,3

Т. 6, ТЭЦ-3 молочай (Euphorbia sp.) 6,S 7,0 33,0 64,S 11S,S

зверобой (Hypericum perforatum) 3,0 6,S 25,3 61,3 153,5

чина луговая S,5 6,0 26,S 46,S 23S,5

костер (Bromus inermis) 2,5 4,0 14,S 40,0 143,0

Т. 7, ТЭЦ-3 молочай (Euphorbia sp.) <2,5 5,S 30,0 50,0 120,3

костер (Bromus inermis) 3,3 3,3 12,0 27,S 92,5

чина луговая (Lathyrus pratensis) 6,0 5,S 22,5 47,3 17S,S

ежа сборная (Dactylis glomerata) 7,0 5,0 21,S 59,3 127,S

Т. S, ТЭЦ-3 молочай (Euphorbia sp.) 2,5 5,3 32,5 5S,S 134,5

Т. 9, ТЭЦ-3 ншеница (Triticum sp.) 5,0 3,0 21,0 46,3 10S,5

Т. 10, сосновый бор лишайник 4,5 5,5 35,5 67,5 1675

Т. 11, нашня костер (Bromus inermis) 3,5 3,S 14,S 46,3 15S,5

молочай (Euphorbia sp.) 6,0 5,0 30,3 35,5 465,0

Естественный уровень содержания в травах суши [13]. 0,1-48 1-20 12-47 17-33418-1000

Часто увеличение содержания элементов в растениях связано не с поглощением из почвы, а с абсорбцией из воздуха [14]. Пылевые и газовые выбросы предприятий оседают не только на поверхности почвенно-

го покрова, но и на листовых пластинках растений, что приводит к поглощению элементов, минуя систему почва-корень. Скорость поглощения элементов зависит как от толщины кутикулы листа, так и от свойств самого металла [15]. Например, по скорости проникновения через поверхность листовой пластины в организм растения тяжелые металлы распределяются следующим образом: С^РЪ>2п>Си>Мп>Ее. Содержание металлов в тканях растений загрязненных почв может увеличиваться без существенного изменения валовых концентраций элементов в субстрате еще и потому, что за счет техногенного пула в почвах происходит увеличение концентраций подвижных, доступных растениям форм элементов [16].

Одним из приоритетных металлов — загрязнителей является свинец. Однако, растения окрестностей ТЭЦ г. Барнаула не отличаются высокими его концентрациями (см. табл. 4), его содержание во всех изученных растениях ниже предела обнаружения — 2,5 мг/кг, не смотря на то, что в районе ТЭЦ-2 в почве было обнаружено повышенное содержание свинца.

Однако, цинк — третий по способности проникновения в растительный организм с поверхности листа элемент [14] — содержится в довольно высоком количестве в растениях, произрастающих в пределах промзоны. Содержание 2п в растениях промзоны г. Барнаула выше, чем в растениях Горного Алтая (см. табл. 4) и растениях участков. Высоким содержанием отличаются лебеда, сурепка и редис, произрастающие в районе ТЭЦ-2.

Таблица 5

Среднее и пределы содержания тяжелых металлов в растительности окрестностей ТЭЦ г. Барнаула и Горного Алтая

Растения в черте города Барнаула содержат несколько больше никеля, чем растения долины Катуни, его концентрация в них выходит за пределы мировых фоновых значений. Наибольшие концентрации никеля обнаружены в луке — 18,3 мг/кг и полевице — 11,3 (район ТЭЦ-2).

Содержание меди в растениях долины Катуни и в растениях окрестностей ТЭЦ практически не отличаются. Максимальные содержания меди выявлены в лопухе и костре (см. табл. 3), произрастающих в районе ТЭЦ-2.

Растения окрестностей ТЭЦ г. Барнаула накапливают несколько больше железа в своих тканях -277±41 мг/кг, чем растения Горного Алтая.

Содержание марганца в растениях промзоны г. Барнаула ниже, чем в растения Горного Алтая, среди которых встречаются манганофильные виды. По данным М.А. Мальгина [17], хвоя кедра содержит марганца 115 мг/кг; хвоя лиственницы — 280,5 мг/кг; хвоя пихты — 260,1 мг/кг; листья зонтичных концентрируют 82,1 мг/кг марганца; листья злаков — 79,3 мг/кг. Растения окрестностей ТЭЦ г. Барнаула содержат невысокие количества марганца (см. табл. 3, 5), от 28 до 130 мг/кг. Вредное воздействие марганца большинство растений испытывает при его содержании около 500 мг/кг сухой массы (А. Кабата).

Невысокие концентрации марганца в растениях города связаны с низким содержанием его доступных форм в городских почвах в условиях щелочной среды урбаноземов — известно, что мобильность Мп, его активное поглощение растениями проявляется только в кислых почвах [12].

Повышенные концентрации микроэлементов более часто встречаются в растениях окрестностей ТЭЦ-2. Растения ТЭЦ-3 отличаются меньшими концентрациями элементов, поскольку, на ТЭЦ-3 установлено более совершенное оборудование, при строительстве была смонтирована система золоулавливания, а с 90-х годов котлы ТЭЦ-3 переводились на более экономичный тип сжигания горючей смеси.

Обнаружение повышенных концентрации элементов в видах с наибольшими по площади листовыми пластинками — лопухе, лебеде — указывает на преимущественно аэрогенный путь дополнительного поступления тяжелых металлов, содержащихся в газопылевых выбросах ТЭЦ.

Выводы:

1. Валовое содержание химических элементов в почвах в пределах промзоны г. Барнаула не превышает ОДК и концентрации в фоновых почвах рекреационной и сельскохозяйственной зон города.

2. Некоторые растения окрестностей ТЭЦ-2 отличаются повышенным относительно среднемировых величин содержанием 2п и N1, повышенным относительно фона содержанием Си, Ее, пониженным по сравнению с растениями Горного Алтая содержанием Мп. Содержание свинца в растениях города ниже предела обнаружения.

3. Несмотря на то, что в золе углей ТЭЦ содержание химических элементов низкое, виды растений с широкими листовыми пластинками, а значит с большими возможностями для поверхностного проникновения аэрогенного переносимых поллютантов, отличаются более высокими концентрациями металлов.

Химический элемент Окрестности ТЭЦ Горный Алтай

Никель 0-1S,3 5,З±0,6 2,5-4,0

Медь 3,0-11,5 6,0±0,4 2,5-13,5 5,З±0,6

Цинк 12,0-107,5 З4,0±З,7 10,0-55,S 24,2±1,S

Свинец <2,5 <2,5

Железо S6,3-96S 277±41 5S-740 1S0+25

Марганец 24,S-129,3 49,5±4,2 17,5-350,0 55,7±9,7

Библиографический список

1. Касимов, Н.С. Геохимические принципы эколого-географической систематики городов / Н.С. Касимов, А.И. Перельман // Экогеохимия городских ландшафтов. — М.: изд-во МГУ, 1995. — С. 20-36.

2. Плеханова, Л.Н. Древние нарушения почвенного покрова речных долин степного Зауралья / Л.Н. Плеханова, В.А. Демкин // Почвоведение. — 2005. — № 9. — С. 1102-1111.

3. Макаров, О.А. Комплексная система оптимального почвопользования в г. Москве. /О.А. Макаров // Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям: тез докл. Всерос. науч.-практ. конф. — Москва, 2008. -С. 110-112.

4. Обухов, А.И. Тяжелые металлы в почвах и растениях Москвы / А.И. Обухов, И.О. Плеханова, Ю.Д. Кутукова, Е.В. Афонина // Экологические исследования в Москве и Московской области. — М., 1990. — С. 148-162.

5. Базыкина, Г.С. Изменение водного режима дерново-подзолистых почв Московской области под влиянием антропогенных воздействий / Г.С. Базыкина // Почвоведение. — 2005. — №2. — С. 203-217.

6. Некоторые критерии и методы оценки экологического состояния почв в связи с озеленением городских территорий / А.В. Сма-гин, Н.А. Азовцева, М.В. Смагина [и др.] // Почвоведение. — 2006. — №5. — С. 603-615.

7. Рохмистров, В.Л. Изменение дерново-подзолистых почв в условиях крупного промышленного центра / В.Л. Рохмистров, Т.Г. Иванова // Почвоведение. — №5. — 1985. — С. 71-76.

8. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация. / М.И. Герасимова, М.Н. Строганова, Н.В. Можарова, Т.В. Прокофьева. — Смоленск: Ойкумена, 2003. — 268 с.

9. Напрасникова, Е.В. Биохимические особенности почв в условиях постоянного техногенного воздействия /Е.В. Напрасникова // Современные проблемы загрязнения почв: сб. матер. III междунар. науч.-практ. конф. — М., 2007. — С. 405-408.

10. Строганова, М.Н. Городские почвы: опыт изучения и систематики (на примере юго-западной части г. Москвы) // М.Н. Строганова, М.Г. Агаркова // Вестник МГУ, сер. 17. Почвоведение. — 1992. — №7. — С. 16-24.

11. Пудовкина, Т.А. Почвенный покров / Т.А. Пудовкина. — Барнаул: Эндиклопедция. — Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2000. — С. 44-50.

12. Ориентировочно допустимые концентрации тяжелых металлов и мышьяка в почвах. Гигиенические нормативы 2.1.7.020-94. — М.: Госкомсанэпиднадзор России, 1995. — 6 с.

13. Кабата-Пендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях /А. Кабата-Пендиас, X. Пендиас. — М.: Мир, 1989. — 439 с.

14. Сучков, И.А. Эколого-геохимические аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами / И.А. Сучков, В.П. Пунько, А.О. Кравчук // Метеорология, климатология и гидрология. — 1999. — № 37. — С. 54-63.

15. Алексеев, Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях / Ю.В. Алексеев. — Л.: Агропромиздат, 1987. — 140 с.

16. Ильин, В.Б. Биогенная и техногенная аккумуляция химических элементов в почвах / В.Б. Ильин // Почвоведение.— 1988.— №7.— С. 124-132.

17. Мальгин, М.А. Биогеохимия микроэлементов в Горном Алтае / М.А. Мальгин. — Новосибирск: Наука, 1978. — 272 с.

Работа выполнена при поддержке гранта РГНФ 08-06-18005 е.

Статья поступила в редакцию 17.06.08

УДК 631.4

Д.Н. Балыкин, м.н.с. лаборатории биогеохимии ИВЭП СО РАН, г. Барнаул

ОЦЕНКА ЭРОЗИОННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПАХОТНЫХ почв УЙМОНСКОЙ КОТЛОВИНЫ

Проведена оценка эрозионной устойчивости пахотных почв Уймонской котловины на основании их основных параметров физико-химических свойств. Установлено, что наиболее устойчивыми к процессам эрозии являются пахотные почвы, сформировавшиеся на делювиальных шлейфах, а менее устойчивые являются пахотные почвы, сформировавшиеся в пределах днища котловины, вблизи русел рек.

Ключевые слова: эрозия, почвы, Алтай, Уймонская котловина.

Процесс освоения земель Уймонской котловины начался в конце XVII века. В 1798 г. на правом берегу Ка-туни возникает первый населенный пункт с оседлым населением — Верхний Уймон, вскоре на левом берегу — Нижний Уймон. Отсюда началось расселение с распашкой степных земель. К 1926 г. большая часть почв котловины была распахана. Вовлекаются в пашню также склоновые земли.

Интенсивный характер развития земледелия привел к возникновению негативных последствий, выражающихся в проявлении эрозионных процессов, снижении плодородия и деградации почв.

В условиях Уймонской котловины эрозия почв является наиболее распространенной из всех видов деградации. На возможность и интенсивность проявления эрозионных процессов оказывает влияние, как природные условия, так и хозяйственная деятельность человека, связанная с непрерывным использованием склоновых земель [1].

Эрозия проявляется в двух видах: водная плоскостная или поверхностная и ветровая эрозия или дефляция.

Водная плоскостная эрозия является преобладающим типом и развита на всех пахотных землях в очень слабой, слабой средней и сильной степени.

Линейная эрозия, относящаяся к типу водной, проявляется локально. Она в период ливневых дождей фиксируется, как правило, по постоянным водотокам в виде мелких струйчатых размывов и промоин разной глубины и ширины, размывов и обвалов приречных увалов, а также в виде небольших и редко встречающихся здесь оврагов. Наряду с водной, здесь развита и ветровая эрозия, проявляющаяся на ветроударных сухих склонах, особенно легкого гранулометрического состава (легкосуглинистый, среднесуглинистый опесчаненный).

Плоскостная эрозия наносит основной ущерб землям хозяйств. Ее развитию способствуют следующие факторы:

1. Эрозионно-опасный горный рельеф сильно-глубоко-расчлененный, представляющий чередование горных хребтов, речных долин и межгорных котловин. Склоны гор хорошо выражены — сильнопокатые и крутые, частоветроударные южной, западной и юго-западной экспозиций. Форма склонов сложная и разнообразная: от прямых, выпуклых до двояковогнутых и ступенчатых-террасовидных. Нижние шлейфы склонов выположены.

2. Эрозионно-опасный климат с непостоянным количеством атмосферных осадков, варьирующим по годам от 320 мм/год в 1998 г. до 591 мм/год в 2001 г., и особым режимом их поступления - более 6070% в летний вегетационный период, Нередко в виде ливневых дождей.

Степень устойчивости почв к эрозионным процессам зависит от многих факторов. В качестве современных оценочных признаков устойчивости почв к процессам водной эрозии, предложенных сотрудниками ООО НПЦ «Сибземресурсы» [2] являются следующие:

1. тип почвы и условия залегания на рельефе;

2. гидроморфность почв;

3. мощность гумусовых горизонтов;

4. содержание гумуса, %

5. гранулометрический состав почв и пород;

6. состав почвенного поглощающего комплекса и емкость катионного обмена (ЕКО) в мг-экв на 100 г. почвы;

7. структурное состояние верхнего почвозащитного слоя 0-10 см;

8. наличие водопрочных агрегатов (в % );

9. щебнистость, каменистость, галечниковатость;