Сводная информация
Источник финансирования
РФФИ
Год начала
2011
Длительность
2013
Где выполнялась
Учреждение Российской академии наук Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН
Страна
Россия
Территория исследования
Восточно-Европейская равнина
Почвенные угрозы
палеопочвоведение
Типы землепользования
12
Аннотация

К числу важнейших диагностических свойств динамики условий почвообразования относятся состояние минеральных компонентов почвы и связанные с ними геохимические параметры, отражающие биокосные взаимодействия. В отчетном году проведено обобщение результатов по изучению химического состава фоновых каштановых почв и голоценовых палеопочв археологических памятников на территории Волго-Донского Междуречья, Нижнего Поволжья и Северного Кавказа (Приволжская, Средне-Русская, Ергенинская и Ставропольскаявозвышенности, Прикаспийская низменность), а также разновозрастных лёссово-почвенных комплексов плейстоцена, расположенных на территории Терско-Кумской равнины и Азово-Кубанской низменности. Установлено, что даже на коротких временных интервалах существуют значительные вариации концентраций химических элементов, обусловленные биоклиматическими факторами, которые, в свою очередь, зависят от динамики климата в регионе. В аридные эпохи преобладает процесс испарительной концентрации, в гумидные, когда увеличивается уровень биологической активности и видового разнообразия, мобилизация элементов растениями начинает играть определяющую роль. Проведены балансовые расчеты выноса – привноса элементов в почвенном профиле во времени и в связи с изменяющимися условиями природной среды. Особое внимание уделялось особенностям биогеохимических процессов, фиксируемых в илистой фракции почв. Сравнительный анализ химического состава валовых образцов и илистой фракции разновозрастных палеопочв показал существенные различия в значениях геохимических коэффициентов выветривания: CIA, Rb/Sr , Al2O3/(CaO+MgO+K2O+Na2O). Максимальные значения этих индексов отмечаются для горизонтов А1 почв влажных климатических эпох( CIA=65-55, Rb/Sr=0.51-0.62, Al2O3/(CaO+MgO+K2O+Na2O)= 1.33-1.41.) Минимальные значения индексов характерны для почв аридных условий формирования: CIA= 44-50, Rb/Sr =0.37-0.48, Al2O3/(CaO+MgO+K2O+Na2O)= 0.59-0.75. Для последних отмечается сохранение хлоритов в пределах всего почвенного профиля, включая и А-горизонты, который неустойчив в условиях повышенной увлажненности климата. ИК – спектры образцов илистой фракции из А1-гор. помимо полос , принадлежащих силикатам и ОВ , имеют полосы поглощения в области 1400 — 1440 см-1, принадлежащие карбонатам представленных скрытокристаллической (или колломорфной) формой. Выполнено также исследование изотопного состава ?13C и ?15N органического вещества палеопочв и получены структурно-функциональные параметры органического вещества с использованием ИК-Фурье и 13С ЯМР спектроскопии с целью возможного получения палеопочвенных параметров для реконструкции состава растительности и климатических параметров на Восточно-Европейской равнине в голоцене и плейстоцене. Для илистой фракции почв отмечаются обогащение органическим веществом, содержание возрастает по сравнению с валовым образцом в среднем в два раза. По изотопным данным ?13C и ?15N отмечается существенное фракционирования ОВ в составе органо-глинных комплексов (илистой фракции) в хроноряду палеопочв в сравнении с органическим веществом в валовых образцах, а также с органическим веществом, выделенным из валовых образцов палеопочв в ходе щелочной вытяжки. Предварительные результаты совместного анализа изотопных данных С13 , ЯМР и FTIR спектроскопии демонстрируют перспективность использования органического вещества илистой фракции почв для палеоклиматических реконструкций и реконструкции состава растительности в степях.