КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 14-27-00133

НазваниеГеография почв экстремальных условий среды в прошлом и настоящем: теория, методология и эмпирическое обеспечение

РуководительГорячкин Сергей Викторович, Доктор географических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт географии Российской Академии наук, г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ 2014 г. - 2016 г.  , продлен на 2017 - 2018. Карточка проекта продления (ссылка)

Конкурс№2 - Конкурс 2014 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований коллективами существующих научных лабораторий (кафедр)».

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле, 07-705 - География почв, геохимия ландшафтов

Ключевые словагеография почв, экстремальные условия среды, климатические лимиты почвообразования, пустыни, полярные области, высокогорья, ультраконтинентальные районы, токсические и бедные почвообразующие породы, древние палеопочвы, почвообразование ледниковых эпох, почвоподобные тела пещер, эндолитные почвы, внеземные почвоподобные тела, почвы экстремальных антропогенных условий, почвенные покровы районов естественных и антропогенных катастроф

Код ГРНТИ39.19.27


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
География почв, формирующихся в экстремальных (т.е. в крайних, неблагополучных для почвообразования) условиях, в настоящее время совершенно не интегрирована в единое научное направление. Почвы полярных областей, экстрааридных пустынь, ультраконтинентальных условий изучаются разными коллективами и классифицируются наряду с обычными почвами, причем, как правило, как слаборазвитые. Такие биокосные образования как «пустынные загары», «почвопленки», несмотря на фундаментальные труды Б.Б.Полынова и М.А.Глазовской, вообще теперь изучаются не почвоведами, а биогеохимиками. Совершенно в стороне от «мэйнстрима» географии почв оказались и почвы, формирующиеся в экстремальных условиях, созданных человеком – в условиях катастрофической эрозии, в селитьбах, а также при интенсивных техногенных воздействиях. Между тем познание таких почвенных образований имеет большое фундаментальное значение, выходящее за рамки географии и почвоведения и имеющее значение для наук о Земле в целом. Дело в том, что на протяжении большей части геологической истории на Земле только и могли существовать почвы, которые мы сегодня относим к экстремальным. Только около 400 миллионов лет существует растительность с корневыми системами. Поэтому современные почвы Антарктиды, высокогорий, некоторых пустынь с криптогамным растительным покровом и есть аналоги почв далекого прошлого. Познавая их, мы подходим к тайнам органо-минеральных взаимодействий древних эпох. Подобные тела в почвенном покрове Земли возникали и много позже во время плейстоценовых оледенений. Изучение географии экстремальных почв позволяет также перекинуть мост к внеземным почвоподобным телам, формирующимся на Марсе, другим планетам и их спутникам. Помимо фундаментально-научного значения, исследование экстремальных почв и их географического разнообразия имеет и большое социально-экономическре значение. В отдаленной перспективе, как прогнозировали такие выдающиеся умы, как К.Э.Циолковский, С.Хокинг, К.Саган и другие, человечество вынуждено будет покинуть Землю. Ученые должны будут обеспечивать землян нужной информацией об окружающей среде колонизируемых планет, в том числе и о почвах и почвоподобных телах. Для решения тех отдаленных задач фундамент нужно начинать готовить сегодня. Однако и в ближайшей перспективе социально-экономическое значение очевидно – согласно Прогнозу научно-технологического развития Российской Федерации до 2030 года (Минобрнауки, 2013) одной из ключевой проблемой является развитие Арктического региона, а изучение Мирового океана и Антарктиды также находится среди приоритетов нашей страны. Решение этих задач невозможно без почвенно-географического обеспечения; современное состояние знаний почв этих регионов требует существенного обновления. В документе по «Прогнозу» также много говорится о необходимости улучшения условий жизни населения РФ, в том числе и с экологических позиций, поэтому информация о почвах экстремальных условий антропогенной среды также весьма важна. Актуальность проекта имеет и некоторое научно-политическое значение. Пока российская география криогенных почв еще находится среди лидеров в мире (участие в международных монографиях, статьях, лидерство в рабочих группах международных научных союзов), чего уже нельзя сказать про почвоведов аридных территорий и тем более про специалистов, изучающих прото-почвы. Обозначение «экстремальной географии почв» как нового научного направления могло бы повысить научную значимость отечественных специалистов. Предлагается проект, который сможет мобилизовать усилия отечественных географов-почвоведов в изучении фундаментальных и прикладных аспектов географии почв экстремальных условий на базе коллектива специалистов из Института географии РАН с привлечением коллег из других организаций. Решение задач проекта позволит создать основу для оформления нового научного направления в географии и в науке о почвах –«экстремальной географии почв» (extreme soil geography), что сохранит значимую роль российских специалистов в этом разделе науки. Целью проекта является создание теоретических основ единого научного направления – географии почв экстремальных условий среды, разработка методологических основ исследования специфических объектов, и концентрирование всей имеющейся информации о распространении почв экстремальных условий на Земле в прошлом и настоящем в виде базы данных. Это позволит найти пространственно-временные закономерности формирования, функционирования и эволюции (сохранения, исчезновения, развития) почв и почвоподобных тел экстремальных условий среды. Новизна постановки конкретной задачи проекта заключается в ее холистическом (целостном, всеобъемлющем) характере. Предлагаемый проект на основании глубокого изучения вещества разновременных экстремальных почв свяжет исторический этап с современным, а также охватит максимальное географическое разнообразие. Достижимость решения поставленной задачи обеспечивается наличием опыта работы в коллективе с разнообразными почвами и почвоподобными телами. Предполагается, что основными объектами изучения в широком географическом разнообразии будут следующие – почвы аридных пустынь, полярных областей, высокогорий, ультраконтинентальных районов, на токсических и бедных почвообразующих породах, древние палеопочвы, палеопочвы ледниковых эпох, почвоподобные тела пещер, эндолитные почвы, внеземные почвоподобные тела, почвы экстремальных антропогенных условий, почвы районов естественных и антропогенных катастроф. Исследование этих объектов будет осуществлено на основании анализа их географического распространения и глубокого изучения вещества. Оно будет произведено на основе разработанного в коллективе иерархического морфо-генетического исследования, принцип которого заключается в последовательном изучении явлений и признаков на каждом уровне структурной организации объекта: макро- (n*102-n*10-1 м), мезо- (n*100-n*10-4 м), микро- (n*10-2-n*10-5 м) и субмикроморфологическом (n*10-3-n*10-8 м). При этом на каждом уровне обязательным этапом является морфологическое и аналитическое исследование, дополняемое результатами сопутствующих наборов методов изучения объекта – специфических для каждого уровня. Высокая технологичность и современный мировой уровень исследований будет обеспечен также «точечным» определением химического состава каждого микроучастка профиля и его возраста на основе полевого рентген-флуоресцентного анализатора и радиоуглеродных датирований на ускорителе (AMS) и определения стабильных изотопов. Запланированные результаты могут быть получены на основе уже собранных, но не обработанных материалов, а также на основе сбора материала по новым объектам, необходимым для выявления полноты пространственно-временных закономерностей почв экстремальных условий среды. Новые объекты частично намечены, а частично будут подобраны в процессе выполнения проекта. Успешное выполнение теоретической части проекта обеспечивается участием в проекте признанного теоретика в области почвоведения и географии В.О.Таргульяна, а также его учеников и последователей, доказавших свои способности в теоретических построениях.

Ожидаемые результаты
1. Теория географии почв экстремальных условий среды, которая по-новому учитывает факторы почвообразования (например, количество осадков, выпадающих в твердом виде, не является базовой характеристикой холодных областей в связи с их латеральным распределением, а температура должна учитываться непосредственно в почве, а не опосредованно через температуру воздуха, которая может быть отрицательна), направления и скорости почвообразовательных процессов и другие характеристики, которые будут определены в ходе выполнения проекта. Это должно внести изменения в существующие стандарты по экологии почв для экстремальных условий с целью адекватных оценок при проектах ОВОС. 2. Методологические подходы к изучению почв экстремальных условий, заключающиеся в применении точечных измерений основных почвенных характеристик, так как обычные "навески" при изучении зачастую микропрофильных почв экстремальных условий будут давать усредненную и огрубленную картину возможности протекания почвенных процессов. Это также должно внести изменения в существующие стандарты по экологии почв для экстремальных условий с целью адекватных оценок при проектах ОВОС. 3. Веб-атлас почв экстремальных условий планеты Земля в прошлом и настоящем (может быть выполнение за пределами 2014-2016 гг.). Это может дать результат в научно-популярной и образовательной составляющей развития общества. 4. Основы теории географии внеземных почвоподобных тел и методологии подходов к их дистанционному изучению. Это будет результировано в качестве рекомендаций Роскосмосу по наиболее экономному изучению поверхностных образований планет. 5. Решение ряда конкретных проблем географии почв экстремальных условий, имеющих как фундаментально-научное, так и прикладное значение. Например, в России на сегодняшний день сложилась уникальная ситуация, когда за счет снижения поголовья скота, произошло естественное восстановление сухостепных ландшафтов на деградированных землях. Современный подъем экономики может, к сожалению, спровоцировать развитие нового витка опустынивания при неграмотном ведении хозяйства. То есть мы можем наглядно определить какие именно виды воздействия на ландшафты способствуют развитию кризисных процессов, т.е. являются экстремальными для аридных регионов. Нигде в современном мире подобных предпосылок нет. По всем перечисленным научным результатам проекта планируется издание монографий (не менее 2-х, в том числе книга «The Soils of Russia», издаваемая в издательстве Springer), научных статей в высокорейтинговых научных журналах (Geoderma, Catena, Journal of Plant Nutrition and Soil Science) системы Web of Science, в отечественных известных журналах «Почвоведение» и «Известия РАН. Серия географическая», доклады на различных международных и национальных конгрессах и конференциях, а также популяризация результатов проектов для информирования общественности.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2014 году
Предлагается выделять почвы ортоэкстремальных условий среды и почвы параэкстремальных условий. Критериями ортоэкстремальных почв являются неразвитость профилей и/или стрессовое состояние биоценозов почв и крайне малые напочвенные потоки углерод-содержащих газов. К ортоэкстремальным почвам относятся разнообразные почво-пленки или протопочвы (эндолитные, гиполитные, часть пустынных загаров и т.д.), почвы с микропрофилями, почвы с неразвитым гумусовым и подстилочным горизонтом, относящимся по классификации России к псаммоземам, петроземам, пелоземам, некоторым солончакам.Параэкстремальные почвы определены приблизительно как переходные от ортоэкстремальных почв к обычным почвам «структурно-функционального оптимума», адекватно описываемым и изучаемым классическим докучаевским почвоведением. По факторам, обусловливающим экстремальность среды, мы предлагаем выделять клима-экстремальные почвы (прежде всего, высоких широт и пустынь, а также высокогорий), топо-экстремальные почвы, неполноразвитость которых связана с местными условиями рельефа (пещеры, отвесные скалы и т.д.), лито-экстремальные почвы, обусловленные токсичностью или бедностью почвообразующих пород, а также их крайне неблагоприятными физическими свойствами, например, высокой каменистостью и практическим отсутствием мелкозема, седименто- или кратко седи-экстремальные почвы, формированию нормального профиля которых мешает современное формирование осадков – эоловых, флювиальных, вулканических и т.д. Функционирование и педогенез в экстремальных мерзлотных почвах и в годовых и в многолетних циклах четко подразделяется на холодный период (период времени с t почвы вблизи и ниже 0 градусов С) и теплый период (период времени с t почвы выше 0 градусов C). Эти два облигатных периода принципиально различаются как по комплексу процессов функционирования почвенной системы, так и по комплексу элементарных почвообразующих процессов (ЭПП), формирующих почвенное тело. Процессы функционирования и ЭПП в теплые периоды жизни мерзлотных почв генерируются всеми факторами педогенеза, включая климат и биоту, т.е. являются биокосными процессами, «стремящимися» к вертикальной дифференциации почвенных систем и почвенных тел на функциональные и твердофазные горизонты. Процессы функционирования и ЭПП в холодный период являются, в основном, абиотичными, «антигравитационными» и «антигоризонтными», нарушающими «теплую» горизонтную дифференциацию и нередко приводящими к перемешиванию и гомогенизации почвенного тела (профиля). Разделение «теплого» и «холодного» педогенеза может быть приложено не только к годовому циклу, но и ко всему периоду почвообразования мерзлотных почв в сравнении с непромерзающими почвами. Если сравнить почвы голоценового возраста (примерно 10 тысяч лет) в мерзлотных областях и в областях без холодного периода, то в непромерзающих почвах длительность «теплого» биокосного педогенеза будет равна длительности голоцена, в то время как в мерзлотных почвах она будет равна 2-4 тысячам лет. Учет этих различий имеет важное значение для оценки реальной скоростей «теплых» ЭПП, действовавших на протяжении голоцена в мерзлотных почвах. Разработана структура базы данных по климатически-экстремальным почвам и почвподобным телам Земли. Она имеет горизонтальные уровни, отражающие различные условия в системе «почва-среда» по следующим горизонтам: приземный воздух, дневная поверхность почвы, органогенные горизонты, минеральные горизонты, надмерзлотная часть профиля, кровля многолетнемерзлых пород. Вертикальные уровни базы данных, предназначены для регистрации более 20 климатических параметров. Из двух базовых интегральных климатических показателей, влажности и температуры, именно влажность имеет ключевое значение для создания климатически-экстремальных почвенных условий и вообще определяет возможность существования почвы. С точки зрения экстремальности температурного фактора важны не столько его абсолютные значения, а частота и амплитуда колебаний. Составлены три основных модели почвообразования в климатически экстремальных условиях Восточной Антарктики (1) на рыхлых отложениях под криптогамными и бактериальными биотическими комплексами в отсутствии высших растений; (2) на рыхлых отложениях под моховыми сообществами; (3) на массивно-кристаллических породах под эндолитными цианобактериальными сообществами. Исследованы почвы ветровых убежищ - уникальные образования, которые демонстрируют, как далеко может зайти почвообразование в Восточной Антарктиде при локальном смягчении экстремальности климатических параметров. При накоплении снега, его таянии и защите от катабатических ветров в наскальных ваннах формируются полнопрофильные почвы (подбуры, Spodic Cryosol (WRB)) с мощным моховым покровом, а, среднее время пребывания органического вещества достигает 360±60 лет. Рассчитаны запасы и пулы (с учетом площадей) органического углерода в почвах и почвоподобных телах оазиса Ларсеманн (Восточная Антарктика) на ключевом участке (S69˚20’, E76˚20’). Суммарный пул органического углерода (Сорг) в почвах ключевого участка площадью 27 га составляет 179 Mг C, запасы Сорг в разных объектах варьируют от 0,1 до 37,2 Mг C га-1. Это в 2-10 раз меньше, чем для Антарктического п-ова. Большая часть почвенного Сорг сосредоточена в биопленках и/или фоссилизированных органоминеральных пленках. Показано, что бактериальные сообщества в почвах криптогамных пустошей антарктических оазисов сочетают высокую устойчивость к экстремальным условиям среды (выражающуюся в значительной доле жизнеспособных клеток, образовании наноформ, а также во вхождении бактерий в состав субаэральных биопленок) с низкой общей численностью и биомассой. Такой «зажатый» внешними факторами бактериальный пул также как и интегральные профили почв находится в квазистационарном равновесии с экстремальными факторами среды (на протяжении n×10^2-10^4 лет). В корковом горизонте пустынных почв Гоби происходят кратковременные вспышки биологической активности в периоды интенсивного выпадения осадков, что нередко сопровождается возникновением микроанаэробных условий, околопоровым обезжелезнением, сегрегацией гидроксидов железа. В ходе микротомографического исследования было смоделировано объемное поровое пространство центральной зоны каждого из образцов на основе программного анализа более двух тысяч плоских томографических срезов. Было установлено, что по мере развития почвы корковый горизонт с везикулярной пористостью выражен более отчетливо. Выявлено, что при существенных силикатных примесях токсичность и бедность плотных пород как факторы почвообразования уходят на второй план, а при чистоте даже таких богатых кальцием пород как известняки и габбро-базальты могут формироваться ортоэкстремальные почвы из-за дискомфортности их физических свойств. Более подробно изучена почва при наличии в ней продуктов выветривания ультраосновных и основных пород – показано, что даже небольшая примесь ультраосновного материала может приводить к появлению экстремальных почв, тормозящих «зональные» процессы. Предварительный анализ источников опубликованным по почвоподобным телам пещер и горных выработок показал, что их классификация возможна по многим принципам. Наиболее выраженная классификация подземных экосистем может базироваться на присутствии определенных организмов низшего трофического уровня, в этом случае экосистемы можно разделить на следующие: 1) сапротрофный тип I (потребление органического вещества с поверхности или привнесенного человеком); 2) сапротрофный тип II (потребление органического вещества горных пород или газообразных углеводородов глубинного происхождения); 3) автохемолитотрофный тип (ассимиляция углекислоты воздуха при окислении соединении серы, железа, марганца, водорода); 4) автофотолитотрофный (представленный водорослями, цианобактериями и мхами, формирующийся в искусственно освещенных пещерах под лампами или в привходовых зонах со слабым рассеянным светом). В качестве пост-катастрофических почв без их разрушения исследованы постагрогенные почвы таежной и подтаежной зон на породах с легким гранулометрическим составом в них наблюдались механические нарушения верхних почвенных горизонтов длительное (само)восстановление естественного профиля в залежном режиме. При этом многие почвенные признаки распашки имеют обратимый характер. Уже через 500-600 лет диагностика древних пашен на легких по гранулометрическому составу почвах затруднена. За это время полностью исчезает характерная линейная нижняя граница пахотного горизонта, восстанавливается кислый состав почвенных растворов, формируется аккумулятивный гумусовый горизонт, т.е. меняются многие характеристики пахотного горизонта. Можно выделить лишь содержание и распределение микробиоморф и биофильных элементов: валового фосфора и азота. Они сохранили основные показатели, характерные для пахотных почв. Собран и проанализирован материал по крупнейшим оползневым событиям мира, содержащий сведения об объемах транспортированного рыхлого материала, изменениях ландшафтов в зоне влияния оползней и обвально-осыпных процессов и необратимых потерях мелкозема как продукта и фактора почвообразования. Составлен список вариантов антропогенных почв. Для исследования выбраны следующие группы антропогенно-экстремальных почвенных образований: селитебные и промышленно-селитебные; техногенные горнопромышленные; объекты районов добычи, транспортировки и хранения углеводородов; полигонов твердых бытовых отходов и полей аэрации; почвоподобные техногенные образования футбольных и гольф-полей. Среди них селитебные (городские и сельские) почвы и урбоседименты занимают одно из самых высоких мест по уровню экстремальности условий. Причем в мощных наслоениях древних городов выделяются зоны селитебные, неразделенные селитебно-промышленные и промышленные, а впоследствии, в результате закладки многочисленных ям, и перемешивания слоев, на поверхности урбоседиментов формируются почвы достаточно однородные по характеру накопления поллютантов и проявлениям экстремальности в пределах древнего города. Кроме величины загрязнения, экстремальность условий педогенеза может проявляться в городских почвах и урбоседиментах и в специфике строения и состава рассматриваемых образований. Обобщение и анализ литературных и авторских материалов позволил в рамках рассмотрения эволюции педосферы Земли выделить несколько этапов в развитии экстремальных почв: период геологической истории до формирования кислородной атмосферы (около 2,45 млрд. лет назад) – формировались только ортоэкстремальные почвы; от формирования кислородной атмосферы до появления высших растений формировались так называемые почвы бактериальной биосферы, которые имели более развитые профили (их нужно отнести к параэкстремальным) и по своим свойствам были сходны с почвами более поздних периодов палеозоя, мезозоя и кайнозоя, конечно, насколько почвы под бескорневой растительностью могут быть сходны с почвами под корневой. Ортоэкстремальными почвами могли быть только почвы в экстрааридных и мерзлотных условиях. Криогенные эпохи занимали около 4% продолжительности геологической истории Земли. Они оставили яркие признаки в почвах начиная с венда. Особенно ясно мерзлотные признаки проявляются в почвах ледниковых и перегляциальных эпох плейстоцена; для голоцена экстремальные палеопочвы диагностируются в ландшафтах, испытавших воздействие процессов седиментогенеза, прерывающих почвообразование – зоны активного вулканизма, поймы рек или под воздействием антропогенной деятельности древнего человека. Изучение почв на моренных суглинках в области Московского оледенения позволило выявить и разделить в почвенном профиле свойств, как нормальных, так и параэкстремальных почв.

 

Публикации

1. Кудинова А.Г., Лысак Л.В., Соина В.С., Мергелов Н.С., Долгих А.В., Шоркунов И.Г. Бактериальные сообщества в почвах криптогамных пустошей Восточной Антарктиды (оазисы Ларсеманн и Холмы Тала) Почвоведение (Eurasian Soil Science), №3, с. 1-13. (год публикации - 2015)


Аннотация результатов, полученных в 2015 году
В ходе развития концепции географии почв экстремальных условий для полярных широт обоих полушарий предложено понятие "мозаично-островного" географического расположения почв. Если низко-арктические и средне-арктические тундры (южные, типичные и арктические тундры) действительно представляют собой субширотные природные зоны, то высокоарктические тундропустоши («полярные пустыни»), которые появляются вместе с ареалами крупных ледников, - это мозаичный набор разнообразных по продуктивности и составу типов почвенно-растительного покрова, мало связанный с широтой местности. В большей степени он зависит от особенностей местных условий (расположения по отношению к ледникам и господствующим ветрам, эдафических (субстратных) условий, локализации птичьих базаров и т.д.). Эти же закономерности характерны и для Антарктики (материковой и островной). В рамках развития концепции ультраэкстремального педогенеза на Марсе выделены следующие процессы, приводящие или приведшие в прошлые эпохи к формированию почвоподобных абиотичных тел на планете: - физическая дезинтеграция (ветровая, морозная, так как лед присутствует уже на глубине нескольких сантиметров, инсоляционно-термическая); - химическое выветривание (окисление Fe силикатов и образование гематита и нанофазных оксидов Fe, частичное разрушение оливина, пироксенов; образование ярозита и магнетита под воздействием кислых сульфатных гидротермальных рассолов на базальты (палео); формирование слоистых пленок на поверхности базальтов, чья неоднородность связана с различным содержанием Fe, S, Cl и Br (палеопроцесс)); - образование филлосиликатов: монтмориллонита, нонтронита, сапонита, хлорита, каолинита; трансформация соединений P (палео); - сегрегация Fe / конкрециообразование (палео) (гематитовые конкреции); - вертикальная миграция S-, Cl-, Br-содержащих солей (палео); - сортировка/турбации (эоловые, гравитационные, флювиальные (палео); криогенные). В 2015 году на средства настоящего гранта был приобретен и запущен уникальный комплекс оборудования для графитизации углерода для радиоуглеродного датирования с помощью ускорительной масс-спектрометрии (AMS). Графитизатор AGE-3 в комплекте с элементным анализатором Vario может производить до 21 образца графита в сутки, и соответственно мишеней с графитом для измерения радиоуглеродного возраста. На сегодняшний день запущено производство графитов для радиоуглеродного датирования. Получена первая партия радиоуглеродных дат для почв и почвоподобных тел оазисов Восточной Антарктиды. Установка AGE-3 - в настоящее время единственная в России полностью автоматизированная система для производства графита для радиоуглеродного датирования (всего в мире существует 15 таких установок). Изучено пространственное распределение эндолитных и гиполитных почв и почвоподобных тел в криптогамных пустошах двух оазисов Восточной Антарктики. Климатическая экстремальность определяет особые экологические ниши для биотических комплексов, что приводит к формированию новых структур почвенного покрова и новых типов вертикальной анизотропности почвенных тел в оазисах. Именно экстремумы климатических параметров (недостаток влаги, ультрафиолет A и B, ветер) блокируют первичную продукцию органического вещества и образование органогенных горизонтов на поверхности рыхлых и скальных субстратов. Снижение климатической экстремальности происходит благодаря литогенному фактору (укрытие от ветра и иссушения, кварц-полевошпатовый УФ-фильтр, дополнительный инсоляционный нагрев): либо внутри скал под десквамационными плитками, либо в рыхлых отложениях под каменными мостовыми, где и формируются органогенные горизонты. В экстремальных условиях Антарктики почвы становятся чрезвычайно зависимы от биологического фактора; облик почвы определяется той экологической нишей, которую занимают первичные продуценты органического вещества, а структуры почвенного покрова на первом уровне определяются гидрологической составляющей микроклимата, а на втором - пойкилогидрическими свойствами организмов и длительностью их жизненного цикла. На основе обобщения результатов режимных наблюдений за температурными параметрами деятельного слоя и подстилающей мерзлой породы, влажностью почв и динамикой глубины протаивания почв и грунтов показано, что основным лимитирующим фактором для развития биоты и почвообразования на рыхлых субстратах в антарктических оазисах является недостаточность увлажнения, а не низкая температура. В связи с отсутствием жидких осадков определяющим фактором выступает наличие надежного источника влаги, часто в виде снежника, или эфемерный снежный покров на скалах. Таким образом, на рыхлых субстратах гиполитные сообщества доминируют над эпиэдафическими. На скальных породах эндолитные формы преобладают над эпилитными. Эндоэдафические и гиполитные сообщества зеленых водорослей и цианобактерий обнаружены нами в почвах, где влажность поверхностного горизонта составляла всего 1-2%, а уровни освещенности снижались до 1% от падающего на поверхность почвы света. В экстремальных условиях Антарктики, где источником органического вещества являются не сосудистые растения, а лишь некоторые криптогамные организмы и микробные фотоавтотрофы, может формироваться пул органического вещества, устойчивый во времени. Среднее время пребывания органического вещества в эндолитных горизонтах, может составлять от 50 до 500 лет. Для почв ветровых убежищ с моховой растительностью как с микро- так и макро- профилями наблюдается корреляция радиоуглеродного возраста (pMC) с глубиной, что также является подтверждением принципиальной возможности формирования устойчивых органических/органо-минеральных соединений (среднее время пребывания до 400 лет) при бедности исходного источника органического вещества полициклическими органическими соединениями и замедленного биологического круговорота. Произведена типизация кутан криоаридных почв ультраконтинентальных областей юга Сибири, выявлены генетические и диагностические особенности морфологии, состава и организации кутан, составляющих генетически единый кутанный комплекс, выявлены процессы и сделаны предположения о факторах, определяющих формирование кутан. Наиболее значимые различия в микропризнаках экстрааридных почв Центральной Азии (в пустынях Казахстана и Монголии) и юго-западной части США (Мохаве) связаны с различиями в почвообразующих породах (их разной исходной гипергенной проработкой) и длительностью промерзания сравниваемых почв. В ряду изученных почв наиболее отчетливо и на большую глубину (с захватом срединных горизонтов) криогенное оструктуривание выражено для почв Илийской впадины (Казахстан), что мы связываем с их промерзанием в более влажном состоянии, чем в Заалтайской Гоби (Монголия). Специфической особенностью почв пустыни Мохаве является наличие мощных железистых пленок. Острый дисбаланс элементов минерального питания в почвах на плотных гипсах в таежной зоне отрицательно сказывается на продуктивности растительных сообществ экосистем открытого гипсового карста. Основой выживания в ландшафтах открытого гипсового карста на предельно чистых гипсах являются почвы на остатках четвертичного чехла кварц-силикатного состава, который не был смыт при таянии огромных масс мертвого льда. На этих «островах» силикатного субстрата среди гипсов произрастают отдельные деревья или группы деревьев, которые с листьями и хвоей «разбрасывают» питательные вещества, попадающие на поверхность плотных гипсов и формирующие подстилки. Именно эти подстилки и являются основой жизни биоты на чистых гипсах. Ряд пещер, заложенных в известняках, оборудован стационарным освещением. В местах, где происходит развитие фототрофных сообществ, наблюдается постепенная трансформация минерального субстрата в направлении формирования почвоподобных тел. Эти тела, несмотря на то, что характеризуются крайне малыми мощностями (порядка первых миллиметров), тем не менее представляют собой зону контакта биоты и литологической основы. Выявлено, что геоморфологические и био-климатические условия среды в лесной зоне не могут привести к повсеместному формированию зональных почв на месте уже не существующих поселений, в отличие от лесостепных, степных и пустынных зон, где часто формируются почвы, своим морфологическим обликом близкие к зональным, но отличающиеся повышенными, а иногда и экстремальными, концентрациями ряда тяжелых металлов, фосфора. Универсальной закономерностью техногенного преобразования почв и почвенного покрова в районах добычи углеводородного сырья является радиальная и латеральная “подвижность” ореолов загрязнения нефтепродуктами (НП). Длительность биодеградации различных соединений углеводородов в разных ландшафтных условиях сильно различается и может колебаться от нескольких месяцев до нескольких десятков лет. В сфере влияния техногенных потоков нефти и НП в любых физико-географических условиях происходит превращение исходных почв (минеральных и органогенных) в их техногенные модификации: механически нарушенные, химически загрязненные, хемо-почвы и хемоземы. Период геологической истории до формирования кислородной атмосферы (около 2,45 млрд. лет назад) был представлен экстремальным почвообразованием. Наиболее известные палеопочвы этого периода (так называемые Зеленые глины) не имеют современных аналогов и могут рассматриваться как вымершие палеопочвы, формировавшиеся в экстремальных условиях. Почвы бактериальной биосферы (от формирования кислородной атмосферы до появления высших растений) формировались в различных условиях под воздействием сложных микробных сообществ, заполнявших, в отсутствие высших растений, все экологические ниши. Микроорганизмы определяли процессы выветривания в пределах всей вадозной зоны. Поэтому почвы имели развитые профили и по своим свойствам были аналогичны почвам более поздних периодов палеозоя, мезозоя и кайнозоя. За исключением палеопочв, формировавшихся при докислородной атмосфере, экстремальными почвами в строгом смысле слова могли быть только почвы в экстра аридных и мерзлотных условий. Выявлены и проанализированы периоды экстремального почвообразования связанные с криогенезом. Несмотря на то, что продолжительность мерзлотных этапов составляет до 4% от продолжительности геологической истории Земли, тектоника плит определила встречаемость палеокриогенных признаков во всех современных ландшафтах Земли, включая тропические. В периоды оледенений ледники покрывали до трети суши, а перигляциальные зоны распространялись еще шире. Палеокриогенные признаки прослеживаются в геологической летописи до палеопротерозоя (гуронское оледенение). Они представлены в периоды масштабных явлений в неопротерозое и в верхнем ордовике. В верхнем палеозое палеокриогенные признаки связаны с масштабными пермо-карбоновыми оледенениями и связаны с широко распространенными отложениями лёссовой формации (лёсситами). В четвертичных почвах мерзлотные признаки соответствуют ледниковым периодам и периодам похолоданий. Палеокриогенные признаки широко представлены в современных почвах, в которых они трансформируются голоценовым почвообразованием. В пределах ледниковых и перигляциальных равнин северного полушария мерзлотные признаки верхнего плейстоцена определяют широкую совокупность свойств современных почв, а также структуру почвенного покрова. Так, на Русской равнине палеокриогенные признаки представлены в почвах тундровой, лесной, лесостепной и степной зон.

 

Публикации

1. Александровский А.Л., Александровская Е.И., Долгих А.В., Замотаев И.В., Курбатова А.Н. Soils and cultural layers of ancient cities in the south of European Russia Eurasian Soil Science, Vol. 48, No. 11, pp. 1171–1181. (год публикации - 2015) https://doi.org/10.1134/S1064229315110022

2. Бондарева Ю.А., Свирида Н. М., Гольева А.А. Древние пахотные ландшафты Центральной России: масштабы, диагностические признаки и их устойчивость Известия Российской академии наук. Серия географическая, № 2, стр. 88-94 (год публикации - 2015) https://doi.org/10.15356/0373-2444-2015-2-88-94

3. Гольева А.,Зазовская Э., Турова И. Properties of ancient deeply transformed man-made soils (cultural layers) and their advances to classification by the example of Early Iron Age sites in Moscow Region Catena, Volume 137, February 2016, Pages 605–610 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1016/j.catena.2014.12.030

4. Горячкин С.В. ПОЧВОВЕДЕНИЕ И ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ -ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ КОМПЛЕКСНЫЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И СОТРУДНИЧЕСТВО В АРКТИКЕ: ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВУЗОВ С АКАДЕМИЧЕСКИМИ И ОТРАСЛЕВЫМИ НАУЧНЫМИ ОРГАНИЗАЦИЯМИ Материалы Всероссийской конференции с международным участием. Архангельск, 2015, С. 79-82 (год публикации - 2015)

5. Ершова Е.Г., Александровский А.Л., Кренке Н.А., Коркишко Д.В. New pollen data from paleosols in the Moskva River floodplain (Nikolina Gora): Natural and anthropogenic environmental changes during the Holocene Quaternary International, Volume 420, 28 October 2016, Pages 294–305 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1016/j.quaint.2015.10.086

6. Замотаев И.В., Иванов И.В., Михеев П.В., Никонова А.Н. Chemical Contamination and Transformation of Soils in Hydrocarbon Production Regions Eurasian Soil Science, Vol. 48, No. 12, pp. 1370–1382 (год публикации - 2015) https://doi.org/10.1134/S1064229315120133

7. Калинина О., Горячкин С.В., Люри Д.И., Джиани Л. Post-agrogenic development of vegetation, soils, and carbon stocks under self-restoration in different climatic zones of European Russia Catena, 129 18–29 (год публикации - 2015) https://doi.org/10.1016/j.catena.2015.02.016

8. Кудинова А.Г., Лысак Л.В., Соина В.С., Мергелов Н.С., Долгих А.В., Шоркунов И.Г. Bacterial Communities in the Soils of Cryptogamic Barrens of East Antarctica (the Larsemann Hills and Thala Hills Oases) Eurasian Soil Science, Vol. 48, No. 3, pp. 276–287. (год публикации - 2015) https://doi.org/10.1134/S1064229315030072

9. Лебедева М.П., Шишков В.А. Сравнительный анализ микростроения поверхностных горизонтов и пустынного загара крайнеаридных почв пустынь Мохаве (США) и Заалтайская Гоби (Монголия) Почвоведение (Eurasian soil science), Volume 49, Issue 2, pp 163–179 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1134/S106422931512011X

10. Лесовая С.Н., Горячкин С.В. ПОЧВООБРАЗОВАНИЕ И ВЫВЕТРИВАНИЕ В ЛИТОЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ ПОЛЯРНОГО УРАЛА НА УЛЬТРАОСНОВНЫХ ПОРОДАХ КОМПЛЕКСНЫЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И СОТРУДНИЧЕСТВО В АРКТИКЕ: ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВУЗОВ С АКАДЕМИЧЕСКИМИ И ОТРАСЛЕВЫМИ НАУЧНЫМИ ОРГАНИЗАЦИЯМИ Материалы Всероссийской конференции с международным участием. Архангельск, 2015, 230-234 (год публикации - 2015)

11. Макеев А., Кулинская Е., Якушева Т. Surface paleosols of the loess island within Moscow glacial limits: Vladimir Opolie Quaternary International, Vol. 365 (2015). P. 159-174 (год публикации - 2015) https://doi.org/10.1016/j.quaint.2014.09.038

12. Макеев А.О. ЭКСТРЕМАЛЬНОЕ ПОЧВООБРАЗОВАНИЕ В УСЛОВИЯХ ХОЛОДНОГО ГУМИДНОГО КЛИМАТА В АРЕАЛАХ АКТИВНОГО ВУЛКАНИЗМА Комплексные научные исследования и сотрудничество в Арктике: взаимодействие вузов с академическими и отраслевыми научными организациями: материалы Всероссийской конференции с междуна- родным участием, Архангельск, 2015, С. 245-248 (год публикации - 2015)

13. Мергелов Н.С. Постпирогенная трансформация почв и запасов почвенного углерода в предтундровых редколесьях Колымской низменности: каскадный эффект и обратные связи Известия Российской академии наук. Серия географическая, № 3, C. 129-140 (год публикации - 2015) https://doi.org/10.15356/0373-2444-2015-3-129-140

14. Прокофьева Т.В., Шишков В.А., Кирюшин А.В., Калушин И.Ю. СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ (ПЫЛЕАЭРОЗОЛЬНЫХ) АТМОСФЕРНЫХ ВЫПАДЕНИЙ ПРИДОРОЖНЫХ ТЕРРИТОРИЙ Г. МОСКВЫ Известия Российской академии наук, серия географическая, №3 С. 107-120 (год публикации - 2015) https://doi.org/10.15356/0373-2444-2015-3-107-120

15. Сычева С., Хохлова О. Genesis, 14C age, and duration of development of the Bryansk paleosol on the Central Russian Upland based on dating of different materials Quaternary International, Volume 399, 18 April 2016, Pages 111–121 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1016/j.quaint.2015.08.055

16. Сычева С.А., Бессуднов А.Н., Чепалыга А.Л., Садчикова Т.А., Седов С.Н., Симакова А.Н., Бессуднов А.А. Divnogorie pedolithocomplex of the Russian Plain: Latest Pleistocene deposits and environments based on study of the Divnogorie 9 Q1 geoarchaeological site (middle reaches of the Don River) Quaternary International, Volume 418, 5 October 2016, Pages 49–60 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1016/j.quaint.2015.11.006

17. Семиколенных А.А., Спиридонова И.А., Туюкина Т.Ю., Пучнина Л.В., Шаврина Е.В., Горячкин С.В. ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ И ПОЧВЫ ОТКРЫТЫХ ГИПСОВО-КАРСТОВЫХ ЛАНДШАФТОВ ТАЙГИ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА Медиа-Пресс, Москва, 198 с. (год публикации - 2015)

18. Долгих А.В., Мергелов Н.С., Лупачев А.В., Зазовская Э.П., Шоркунов И.Г., Горячкин С.В. Почвы ветровых убежищ оазиса Холмы Тала (Восточная Антарктида) Почвы холодных областей: генезис, география, экология (к 100- летию со дня рождения профессора О.В. Макеева): Материалы научной конференции с международным участием. – Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, с. 13-15. (год публикации - 2015)

19. Зазовская Э.П., Федоров-Давыдов Д.Г., Осокин Н.И., Шишков В.А. Условия почвообразования и почвы нунатаков Земли Королевы Мод (Восточная Антарктика) первые результаты Почвы холодных областей: генезис, география, экология (к 100- летию со дня рождения профессора О.В. Макеева): Материалы научной конференции с международным участием. – Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, С. 15-16 (год публикации - 2015)

20. Конопляникова Ю.В., Бронникова М.А., Лебедева-Верба М.П., Шоркунов И.Г., Агатова А. Р Кутаны криоаридных почв Юго-Восточного Алтая как источник информации об изменениях природной среды Материалы 8-й международной молодежной школы-конференции "Мередиан". Пространственно-временная изменчивость в природе и обществе. — М.: ИГ РАН, 2015 (год публикации - 2015) https://doi.org/10.15356/Meridian_02_14


Аннотация результатов, полученных в 2016 году
В первом приближении разработана теория «экстремального педогенеза» - почвообразования в экстремальных условиях. Она предусматривает развитие почв и почвоподобных тел в экстремальных условиях Земли и экзопланет как при недостатке ресурсов (вещества и энергии), так и при его избытке. Экстремальность, связанная с дефицитом или избытком ресурсов, определяется по отношению к «докучаевским» почвам «нормальных»/оптимальных условий, то есть природным телам, для которых разработаны методология и классификационные системы современного почвоведения. Экстремальность в связи с дефицитом ресурсов является традиционной для экологии и биологии, но наш анализ показал, что для географии почв и почвоведения в целом операционально выделять и экстремальные объекты почвоведения при избытке ресурсов, так как и в этом случае формируются тела, сильно отличающиеся от центральных объектов почвоведения и требующих особых подходов. В экстремальных условиях образуются орто- и параэкстремальные почвы (последние являются переходной формой от экcтремальных к нормальным, или оптимальным почвам), а в ультра-экстремальных условиях – почвоподобные тела, или солоиды, которые при недостатке ресурсов формируются на микро- и даже наноуровне (например, на астероидах), а при их избытке – на макроуровне (метры и десятки метров), например, многометровые культурные слои, или урбоседименты (урбоседименты характеризуются максимальными запасами почвенного органического углерода и азота, превышающими в отдельных случаях в сотни раз соответствующие запасы в нормальных зональных почвах), а также мощные коры выветривания и «гигантские подзолы» в условиях жаркого и влажного климата, действующего на субстраты в течение сотен тысяч и миллионов лет. Сделанный пространственно-временной синтез полученных в ходе выполнения проекта знаний о почвах экстремальных условий позволил выявить следующие типы экстремальности почв – 1) Факторная, связанная с экстремальностью факторов почвообразования; 2) Режимно-функциональная, связана с формированием в какой-то период (сезон, год) экстремальных для конкретной территории, прежде всего, погодных условий; 3) Хорологическая (внеареальная), связанная с появлением в почвенном покрове какого-то региона почв, которые обычно характерны для других территорий с иным климатом; 4) Экстремальность почв естественных и антропогенных катастроф. В методологическом аспекте для многих экстремальных, особенно пара-экстремальных почв хватает арсенала подходов современного почвоведения, но с некоторыми добавлениями, например, в классификационные системы. Для солоидов и других почв в экстремальных условиях традиционных наборов методов оказывается недостаточно. Требуется использование методов и приборов, позволяющих работать с малыми количествами вещества и с нано-размерами. В рамках проекта РНФ было приобретено и введено в эксплуатацию уникальное оборудование – установка для графитизации углерода (AGE-3, Ionplus, Швейцария) с СHNS-анализатором для подготовки образцов к радиоуглеродному датированию с применением ускорительной масс-спектрометрии. Это позволило нам определять радиоуглеродный возраст образцов при содержании общего углерода в почвах в сотые доли процента. В итоге мы получили возможность оценить возраст дефицит-ресурсных почв и солоидов в экстремальных условиях Антарктики, а результаты исследования опубликовать в журнале Radiocarbon (импакт-фактор 4,2) и дать информацию в СМИ (http://igras.ru/news/1153). Современные естественные почвы экстремальных условий и солоиды в 2016 году изучены в пустынях Северной Америки, ультраконтинентальных областях южной Сибири, в Арктике и Восточной Антарктиде, а также в пещерах Предуралья. Результатом работ стало обоснование первого в мире выделения в мерзлотных ареалах слитых почв (вертисолей), характерных для тропических и субтропических областей (пример хорологической экстремальности). Ультраконтинентальные вертисоли не имеют принципиальных отличий от типичных вертисолей за исключением криогенного фактора почвообразования. Ареалы распространения вертисолей расширяются в связи с потеплением и деградацией мерзлоты, отмечается высокая скорость формирования вертиковых признаков. Предложено улучшить классификационные критерии определения ранее малоизученных криоаридных почв и дать их новое разделение на подтипы. Проведенные в приледниковой зоне ледника Альдегонда на Западном Шпицбергене исследования показали, что в почвах, сформированных на разновозрастных моренных отложениях, криоконитовый материал (седименты эолового генезиса, которые аккумулируются на поверхности ледника и включают в себя минеральную и органическую составляющую) принимает активное участие и является своеобразной почвообразующей породой, морфологические особенности которой сохраняются первые десятки лет. Криокониты снижают экстремальность литогенного фактора почвообразования - за 16 лет формируются почвы с развитым профилем, богатые биогенными элементами; при отсутствии криоконитового материала в таких же позициях время, требующееся для формирования аналогичных профилей составляет первые сотни лет. Рассмотрен сценарий эволюции почвенного покрова оазисов Восточной Антарктиды при изменении температурных и гидрологических параметров. Прогнозируется увеличение запасов органического вещества, при стабилизации поверхности растительным (мохово-лишайниковым) покровом, в связи с уменьшением эрозионных процессов, а также сохранение органического вещества in situ более длительное время, чем то, что было определено в ходе реализации проекта (первые сотни лет). В соответствии с разработанной коллективом проекта теорией мы допускаем переходы в оазисах Восточной Антарктиды от дефицитно-ресурсных экстремальных почв и солоидов к параэкстремальным почвам и в отдельных случаях нормальным (оптимальным) почвам. В Предуралье были изучены почвоподобные тела пещеры Дивья, на основании чего установлено, что наличие потоков углерод-содержащего вещества и его последующая трансформация под влиянием биоты формирует солоиды, которые выполняют в пещерах роль почв и служат буфером между минеральным субстратом и атмосферным воздухом пещеры, приводя в систему в равновесие. Важным элементом исследования экстремальности почв является изучение антропогенных почв. Полевые исследования серии почв антропогенных катастроф (или почв антропогенного посткатастрофического развития) показали высокое разнообразие этих объектов и широкую географическую репрезентативность. Повсеместно в ареалах современных и реликтовых интенсивных антропогенных преобразований, сформированы почвы, имеющие эмерджентные признаки, не свойственные фоновым природным почвам и актуальному почвенному покрову. Предлагается почвы дотехногенного этапа разделять на постагрогенные и постселитебные. Для постагрогенных почв и постселитебных почв определено характерное время восстановления почвенного тела и системы до фонового почвенного архетипа – соответственно n*10^2 лет и n*10^3 лет. Наиболее устойчивыми во времени являются городские почвы и урбоседименты с мощными (от 0,5 до 5 м и более) слоями, обогащенными как грубым, так и гумифицированным органическом веществом с содержанием углерода 5-50%, к ним приурочены высокие концентрации поллютантов (тяжелые металлы, фосфор, мышьяк, бром и др.), сохраняющиеся на протяжении длительного этапа функционирования этих объектов. Формирование «археологического гумуса» связано с экстремально высокой интенсивностью поступления органического вещества, темпы которого в сотни раз выше, чем в естественных почвах. Процессы гумификации этого вещества, преимущественно грубого (остатки древесины, навоза, другие остатки растений) протекают по-разному в зависимости от условий его нахождения. Почвы селитебных территорий с небольшим привносом антропогенного материала менее устойчивы во времени и способны в случае забрасывания территорий восстанавливаться к зональным типам. В зонах длительного атмотехногенного воздействия обогатительных комбинатов по переработке железных руд происходит потеря стабильного состояния экосистемы и/или формируется новая, отличная от природной, техноэкосистема со своим собственным микробиоценозом, в котором сообщества почвенных организмов находятся в состоянии стресса. Проект предусматривает также изучение палеопочв и седиментов, характеризующих чередование оптимальных и экстремальных условий существования и образования почв в прошлом. В рамках нашего проекта подготовлен проспект веб атласа «Экстремальные почвы в геологической истории Земли». Веб атлас будет реализовываться как открытый интернет-портал, разработанный на базе технологий корпоративного управления программного обеспечения для веб приложений Drupal. Данный подход позволяет ранжировать доступ к ресурсам различных категорий пользователей – посетителей, авторов материалов, администраторов разделов, системного администратора портала. Корпоративное управление позволяет принимать участие в обновлении материалов широкому кругу специалистов. Атлас предусматривает размещение текстовых, табличных и иллюстративных материалов, как из опубликованных источников, так и авторских. В перспективе Атлас будет представлен на русском и английском языках. Основой для разработки проекта веб атласа послужили результаты исследований палеопочв выполненные творческим коллективом в рамках данного проекта РНФ. Цели создания Атласа: 1. Создание международно-признанного общедоступного обновляемого ресурса по экстремальному почвообразованию в геологической истории Земли. 2. Популяризация результатов проекта РНФ «География почв экстремальных условий среды в прошлом и настоящем: теория, методология и эмпирическое обеспечение 3. Поддержка учебных курсов по палеогеографии, генезису, географии и эволюции почв, палеопочвоведению, археологии, палеонтологии и других естественно-научных и с дисциплин. Объектами веб атласа будут палеопочвы, сформированные в экстремальных условиях в различные периоды геологической истории Земли. Однако, в связи с принципиальной неполнотой геологической летописи, а также недостаточной изученностью палеопочв, особенно дочетвертичных, включенные в Атлас материалы представляют собой кейсы, иллюстрирующие отдельные феномены. По мере поступления новых материалов Атлас будет пополняться. Основой кейсов будут паспорта палеопочв. В 2016 году на основе анализа строения почв на двучленных отложениях области московского оледенения Русской равнины и Северо-Германской низменности, а также анализа литературных данных, представлена схема эволюции ландшафтов последнего межледниково-ледникового цикла Северной Европы. Проведено сравнение локальных моделей для опорных разрезов Смоленско-Московской, Борисоглебской возвышенностей и юго-восточных отрогов Клинско-Дмитровской гряды. Расширенное морфологическое и стратиграфическое исследование вскрыло наборы новых признаков в толще покровных пылеватых суглинистых отложений, свидетельствующих о более развитом, чем предполагалось ранее, валдайском этапе плакорного педолитогенеза. Вскрытая последовательность признаков свидетельствует о непрерывном существовании криогенного плакорного почвенного покрова в течение всей валдайской эпохи. Лесной пожар на Среднерусской возвышенности, явившийся спусковым механизмом ускоренной природной эрозии пришелся на конец межледниковья, который отличался неустойчивостью климата. Пожары в сильно пересеченной местности на возвышенностях, особенно по южной границе распространения лесов, имели катастрофический характер и в это переходное время ускорили смену лесных биоценозов на перигляциальные лесостепные. На выровненных пространствах Окско-Донской равнины и Приднепровской низменности, где московско-микулинский рельеф не был столь расчленен, как на Среднерусской возвышенности, процессы почвообразования и осадконакопления хотя и чередовались в потепления и похолодания, но не создали ритмичной смены почв и отложений.

 

Публикации

1. Александровский А.Л., Ершова Е.Г., Кренке Н.А. Buried Late-Holocene Luvisols of the Oka and Moskva River Floodplains and their Anthropogenic Evolution according to Soil and Pollen Data Quaternary International, Volume 418, Pages 37-48 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1016/j.quaint.2015.12.094

2. Артемьева З.С., Юртаев А.А., Александровский А.Л., Зазовская Э.П. Органическое вещество погребенной торфяной почвы на острове Белый (Карское море) Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева, № 85, С. 36-55 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.19047/0136-1694-2016-85-36-56

3. Бронникова М. А., Конопляникова Ю. В., Агатова А. Р., Зазовская Э.П., Лебедева М.П., Турова И.В., Непоп Р.К., Шоркунов И.Г., Черкинский А.Е. Кутаны криоаридных почв и другие летописи ландшафтно-климатических изменений в котловине озера Ак-Холь (Тува) Почвоведение (Eurasian Soil Science), №2, с. 1-18 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.7868/S0032180X17020010

4. Голованов Д.Л., Лебедева М.П., Шишков В.А., Абросимов К.Н. Сопряженный биогеохимический механизм формирования пустынного загара и везикулярного горизонта пустынных почв Геохимия ландшафтов (к 100-летию А.И. Перельмана) Доклады Всероссийской научной конференции, С. 158-161 (год публикации - 2016)

5. Гольева А., Свирида Н. Quantitative distribution of phytoliths as reliable diagnostical criteria of ancient arable lands Quaternary International, - (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1016/j.quaint.2015.12.062

6. Гольева А.А., Чичагова О.А., Бондарева Ю. Soil forming processes of ancient man-made soils (cultural layers) by the example of sites in humid (Dunino) and arid (Ar-Dolong) regions of Russia: A first approach Quaternary International, Volume 418, Pages 22–27 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1016/j.quaint.2015.11.093

7. Зазовская Э., Мергелов Н., Шишков В., Долгих А., Мямин В., Черкинский А., Горячкин С. Radiocarbon age of soils in oases of East Antarctica Radiocarbon, 2016, p. 1–15 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1017/RDC.2016.75

8. Зазовская Э.П., Шишков В.А., Долгих А.В., Мергелов Н.С., Мямин В.Е., Горячкин С.В. Радиоуглеродное датирование органического вещества почв и почвоподобных тел в оазисах Восточной Антарктики Природная среда Антарктики: современное состояние изученности Материалы II Международной научно-практической конференции, C.115-119 (год публикации - 2016)

9. Замотаев И.В., Иванов И.В., Михеев П.В., Белобров В.П. Трансформация и загрязнение почв в районах добычи железных руд (обзор литературы) Почвоведение (Eurasian Soil Science), №3 (год публикации - 2017)

10. Ковда И., Горячкин С., Лебедева М., Чижикова Н., Куликов А., Бадмаев Н. Vertic soils and Vertisols in cryogenic environments of southern Siberia, Russia Geoderma, Volume 288, Pages 184–195 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2016.11.008

11. Ковда И.В., Лебедева М.П., Моргун Е.Г. Central image of vertisols: evolution of concepts of their morphology and genesis Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева, № 86. С. 134-142 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.19047/0136-1694-2016-86-134-142

12. Ковда И.В., Лебедева М.П., Моргун Е.Г. Центральный образ вертисолей: эволюция взглядов на морфологию и генезис Морфология почв от макро- до субмикроуровня. Материалы Всероссийской конференции с международным участием, С. 171-182 (год публикации - 2016)

13. Конопляникова Ю.В., Бронникова М.А. Субмикроморфология кутан криоаридных почв Юго-Восточного Алтая как отражение этапов эволюции почв в голоцене "Меридиан": Методы и средства исследования природы и общества. Сборник материалов 9-ой международной молодежной школы-конференции, С. 83-87 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.15356/Meridian2016

14. Конопляникова Ю.В., Бронникова М.А., Лебедева М.П. Кутанный комплекс криоаридных почв Юго-Восточного Алтая: состав, организация, пространственная вариативность чернозема Морфология почв: от макро- до субмикроуровня. Материалы Всероссийской конференции с международным участием, C. 321-325 (год публикации - 2016)

15. Куст П.Г., Макеев А.О. Морфология поверхностных палеопочв моренных водоразделов московского оледенения русской равнины Морфология почв: от макро- до субмикроуровня. Материалы Всероссийской конференции с международным участием, с.373-376 (год публикации - 2016)

16. Лебедева М.П., Голованов Д.Л., Абросимов К.Н. Micromorphological diagnostics of pedogenetic, eolian, and colluvial processes from data on the fabrics of crusty horizons in differently aged extremely aridic soils of Mongolia Quaternary International, Volume 418, Pages 75–83 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1016/j.quaint.2015.12.042

17. Лебедева М.П., Конюшкова М.В. Солонцовые комплексы северной части Прикаспийской низменности: локальная и пространственная неоднородность свойств и их изменение во времени Морфология почв от макро- до субмикроуровня. Материалы Всероссийской конференции с международным участием, С. 101-123 (год публикации - 2016)

18. Лесовая С., Горячкин С., Полеховский Ю., Ершова В., Филимонов А. Abiotic and Biotic Processes of Mineral Weathering in Tundra Soils on Ultramafic and Mafic Rocks of the Polar Urals, Russia Biogenic—Abiogenic Interactions in Natural and Anthropogenic Systems. Springer International Publishing, pp. 223-236 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1007/978-3-319-24987-2_18

19. Лесовая С.Н., Плётце М., Иноземцев С.Н., Горячкин С.В. Traprocks transformation to clayey material in soil environment (Central Siberian plateau, Russia) Clays and Clay Minerals, - (год публикации - 2017)

20. Мергелов Н.С., Шоркунов И.Г., Долгих А.В., Зазовская Э.П., Шишков В.А., Горячкин С.В. Почвоподобные эндолитные и гиполитные системы в оазисах Восточной Антарктики Природная среда Антарктики: современное состояние изученности Материалы II Международной научно-практической конференции, C.236-240 (год публикации - 2016)

21. Мергелов Н.С., Шоркунов И.Г., Долгих А.В., Шишков В.А., Зазовская Э.П., Таргульян В.О., Горячкин С.В. Endolithic and hypolithic soil-like systems: structure and composition from the macroto submicro-levels Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева, № 86. С. 103-114 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.19047/0136-1694-2016-86-103-114

22. Мергелов Н.С., Шоркунов И.Г., Долгих А.В., Шишков В.А., Зазовская Э.П., Таргульян В.О., Горячкин С.В. Почвоподобные эндолитные и гиполитные системы: от макро- до субмикростроения Морфология почв: от макро- до субмикроуровня. Материалы Всероссийской конференции с международным участием, С. 134-145 (год публикации - 2016)

23. Мергелов Н.С., Шоркунов И.Г., Таргульян В.О., Долгих А.В., Абросимов К.Н., Зазовская Э.П., Горячкин С.В. Soil-like Patterns Inside the Rocks: Structure, Genesis, and Research Techniques Biogenic—Abiogenic Interactions in Natural and Anthropogenic Systems. Springer International Publishing, pp. 205-222 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1007/978-3-319-24987-2_17

24. Никитин Д.А., Марфенина О.Е., Кудинова А.Г., Лысак Л.В., Мергелов Н.С., Долгих А.В., Лупачев А.В. Микробная биомасса и бактериологическая активность почв и почвоподобных тел береговых оазисов Антарктиды Почвоведение (Eurasian Soil Science), №5 (год публикации - 2017)

25. Прокофьева Т.В., Кирюшин А.В., Шишков В.А., Иванников, Ф.А. The importance of dust material in urban soil formation: the experience on study of two young Technosols on dust depositions Journal of Soils and Sediments, - (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1007/s11368-016-1546-7

26. Свирида Н.М., Гольева А.А. Диагностика средневековой распашки при помощи фитолитного анализа на примере археологических памятников Кукарки и Княжич Московской области Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата, Т. 7. № 1 (13). С. 116-131. (год публикации - 2016)

27. Седов С.Н., Александровский А.Л., Бенц М., Балабина В.И., Мишина Т.Н., Шишков В.А., Сахин Ф., Озкая В. Микроморфлогия и химический состав культурного слоя и почв теллей Куртик Тепе и Юнаците Почвоведение (Eurasian Soil Science), №4 (год публикации - 2017)

28. Сычева С.А., Седов С.Н., Бронникова М.А., Таргульян В.О., Соллейро Э. Генезис, эволюция и катастрофическое захоронение текстурно-дифференцированных палеопочв Рышковского педолитокомплекса микулинского межледниковья (МИС 5е) Почвоведение (Eurasian Soil Science), - (год публикации - 2017)

29. Таргульян В.О, Мергелов Н. С., Горячкин С. В. Почвоподобные тела на Марсе Почвоведение (Eurasian Soil Science), № 2, с. 1–14 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.7868/S0032180X17020125

30. Шабанова Н.П., Лебедева М.П. Properties of Solonetzes on Terraces of Salt Lakes Bulukhta and Khaki in the Caspian Lowland Eurasian Soil Science, Vol. 49, No. 6, pp. 591–605 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1134/S1064229316060119

31. Шишков В.А., Зазовская Э.П., Лебедева М.П., Мергелов Н.С., Долгих А.В. Особенности микростроения почв, развитых на криоконитах в экстремальных условиях зоны отступания ледника Альдегонда (Западный Шпицберген) Морфология почв: от макро- до субмикроуровня. Материалы Всероссийской конференции с международным участием, С. 359-363 (год публикации - 2016)

32. Сычева С.А., Седов С.Н., Погосян Л.А, Соллейро-Реболледо Э. ЭТАПЫ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО И ОПТИМАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ЛАНДШАФТОВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ МЕКСИКИ ЗА ПОСЛЕДНИЕ 40000 ЛЕТ Издательство Медиа пресс, Москва, - (год публикации - 2016)

33. - ПАРАДОКС АНТАРКТИДЫ: АНАЛОГИ ДРЕВНЕЙШИХ ПОЧВ НА ЗЕМЛЕ ОКАЗАЛИСЬ САМЫМИ МОЛОДЫМИ Веб-сайт "Новости" Института географии РАН, - (год публикации - )


Возможность практического использования результатов
не указано