Сравнение площадных и профильных показателей магнитной восприимчивости степных почв Восточно-Европейской равнины

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

С целью развития методов поверхностного зондирования почв выполнен сравнительный анализ площадных и профильных измерений магнитной восприимчивости на участках 100 м2. Проведено исследование 3 площадок с черноземами обыкновенными (Haplic Chernozems), черноземами южными (Haplic Chernozems) и светло-каштановыми почвами (Haplic Kastanozems (Endosalic, Cambic)). Дополнительно на территории Ергенинской возвышенности изучена катена, включавшая элювиальную, трансэлювиальную и трансэлювиально-аккумулятивную позиции ландшафта. Результаты площадных измерений магнитной восприимчивости (\({{\varkappa }_{{\text{s}}}}\)) с использованием прибора KT-20 с датчиком 3F-32 (Tеrraplus) коррелируют (R2 = 0.7) с профильными измерениями в полевых и лабораторных условиях. Показано, что площадной тип съемки \({{\varkappa }_{{\text{s}}}}\) корректно фиксирует объемную магнитную восприимчивость до глубины 30 см. Вариация \({{\varkappa }_{{\text{s}}}}\) на площадках с различными типами почв в основном отражает почвенно-климатическую зональность и пространственную неоднородность, выраженную в различном гранулометрическом и минералогическом составах слоя 0–30 см на площади 10 × 10 м. Площадная магнитная восприимчивость почв может являться важным дополнительным показателем, способным отразить особенности почвообразующих и ландшафтно-геохимических процессов, происходящих в верхнем слое почвы. Варьирование \({{\varkappa }_{{\text{s}}}}\) на площадках в различных позициях ландшафта происходит под влиянием плоскостного смыва и изменения направленности процессов оксидогенеза железа в зависимости от положения почвенного профиля в рельефе. Комплекс измерений площадной и профильной магнитной восприимчивости может применяться для изучения возможных нарушений поверхностного слоя почв и мониторинговых задач.

Об авторах

В. В. Малышев

Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: vladmalyscheff@yandex.ru
Россия, 142290, Московская область, Пущино, ул. Институтская, 2а,

А. О. Алексеев

Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН

Email: vladmalyscheff@yandex.ru
Россия, 142290, Московская область, Пущино, ул. Институтская, 2а,

Список литературы

  1. Алексеев A.О., Алексеева Т.В., Моргун Е.Г., Самойлова Е.М. Геохимические закономерности формирования состояния соединений железа в почвах сопряженных ландшафтов Центрального Предкавказья // Литология и полезные ископаемые. 1996. № 1. С. 12–22.
  2. Алексеев А.О., Алексеева Т.В. Оксидогенез железа в почвах степной зоны. М.: ГЕОС, 2012. 204 с.
  3. Алексеев А.О., Алексеева Т.В., Махер Б.А. Магнитные свойства и минералогия соединений железа в степных почвах // Почвоведение. 2003. № 1. С. 62–74.
  4. Алексеев А.О., Ковалевская И.С., Моргун Е.Г., Самойлова Е.М. Магнитная восприимчивость почв сопряженных ландшафтов // Почвоведение. 1988. № 8. С. 27–35.
  5. Алексеева Т.В., Алексеев А.О., Демкин В.А., Алексеева В.А., Соколовска З., Хайнос М., Калинин П.И. Физико-химические и минералогические диагностические признаки солонцового процесса в почвах Нижнего Поволжья в позднем голоцене // Почвоведение. 2010. № 10. С. 1171–1189.
  6. Алексеева Т.В., Алексеев А.О., Ковалевская И.С., Осина Г.Н., Моргун Е.Г. Минералогический состав илистой фракции почв сопряженных ландшафтов Ставропольской возвышенности // Почвоведение. 1988. № 9. С. 113–124.
  7. Бабанин В.Ф., Трухин В.И., Карпачевский Л.О., Иванов А.В., Морозов В.В. Магнетизм почв. Ярославль–М.: Изд-во ЯГТУ, 1995. 219 с.
  8. Вадюнина А.Ф., Смирнов Ю.А. Использование магнитной восприимчивости для изучения почв и их картирования // Почвоведение. 1978. № 7. С. 87–96.
  9. Водяницкий Ю.Н. Опыт составления картограммы магнитной восприимчивости дерново-подзолистой почвы // Почвоведение. 1979. № 11. С. 83–87.
  10. Водяницкий Ю.Н., Шоба С.А. Магнитная восприимчивость как индикатор загрязнения тяжелыми металлами городских почв (обзор литературы) // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 2015. № 1. С. 13–20.
  11. Демкин В.А., Рысков Я.Г., Алексеев А.О., Олейник С.А., Губин С.В., Лукашов А.В., Кригер В.А. Палеопедологическое изучение археологических памятников степной зоны // Известия АН СССР. Сер. географическая. 1989. № 6. С. 40–51.
  12. Золотая Л.А., Коснырева М.В. Возможности магнитных измерений при решении задач почвенной геофизики // Геофизика. 2014. № 4. С. 63–68.
  13. Иванов А.В. Магнитное и валентное состояние железа в твердой фазе почв. Автореф. дис. … д. б. н. М., 2003. 41 с.
  14. Калинин П.И., Кудреватых И.Ю., Вагапов И.М., Борисов А.В., Алексеев А.О. Биогеохимические процессы в степных ландшафтах Ергенинской возвышенности в голоцене // Почвоведение. 2018. № 5. С. 526–537.
  15. Рысков Я.Г., Алексеева Т.В., Алексеев А.О., Ковалевская И.С., Олейник С.А., Моргун Е.Г., Самойлова Е.М. Геохимические обстановки в почвах сопряженных ландшафтов Центрального Предкавказья // Литология и полезные ископаемые. 1993. № 2. С. 55–65.
  16. Сидорова В.А., Красильников П.В. Почвенно-географическая интерпретация пространственной вариабельности химических и физических свойств поверхностных горизонтов почв степной зоны // Почвоведение. 2007. № 10. С. 1168–1178.
  17. Хитров Н.Б. Связь почв солонцового комплекса Северного Прикаспия с микрорельефом // Почвоведение. 2005. № 3. С. 271–284.
  18. Чухров Ф.В., Ермилова Л.П., Горшков А.И. Гипергенные окислы железа в геологических процессах. М.: Наука, 1975. 207 с.
  19. Alekseeva T., Alekseev A., Maher B., Demkin V. Late Holocene climate reconstructions for the Russian steppe, based on mineralogical and magnetic properties of buried palaeosols // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2007. V. 249. P. 103–127. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2007.01.006
  20. Blundell A., Dearing J.A., Boyle J.F., Hannam J.A. Controlling factors for the spatial variability of soil magnetic susceptibility across England and Wales // Earth-Sci. Rev. 2009. V. 95. P. 158–188. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2009.05.001
  21. Cervi E.C., Maher B., Poliseli P.C., de Souza Junior I.G., da Costa A.C.S. Magnetic susceptibility as a pedogenic proxy for grouping of geochemical transects in landscapes // J. Appl. Geophys. 2019. V. 169. P. 109–117. https://doi.org/10.1016/j.jappgeo.2019.06.017
  22. De Jong E., Pennock D.J., Nestor P.A. Magnetic susceptibility of soils in different slope positions in Saskatchewan, Canada // Catena. 2000. V. 40. P. 291–305. https://doi.org/10.1016/S0341-8162(00)00080-1
  23. Hartemink A.E., Minasny B. Towards digital soil morphometrics // Geoderma. 2014. V. 230. P. 305–317. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2014.03.008
  24. Howard J.L., Orlicki K.M., LeTarte S.M. Evaluation of some proximal sensing methods for mapping soils in urbanized terrain, Detroit, Michigan, USA // Catena. 2016. V. 143. P. 145–158. https://doi.org/10.1016/j.catena.2016.03.011
  25. Kruglov O., Menshov O. Mapping of the soil magnetic susceptibility for the erosion processes modeling // Eur. Association Geoscientists Engineers. 2019. V. 1. P. 1–5. https://doi.org/10.3997/2214-4609.201903250
  26. Kudrevatykh I., Kalinin P., Mitenko G., Alekseev A. (2021). The role of plant in the formation of the topsoil chemical composition in different climatic conditions of steppe landscape // Plant and Soil. 2021. V. 465(1–2). P. 453–472. https://doi.org/10.1007/s11104-021-05019-3
  27. Magiera T., Strzyszcz Z., Kapicka A., Petrovsky E. Discrimination of lithogenic and anthropogenic influences on topsoil magnetic susceptibility in Central Europe // Geoderma. 2006. V. 130. P. 299–311. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2005.02.002
  28. Magiera T., Strzyszcz Z., Rachwal M. Mapping particulate pollution loads using soil magnetometry in urban forests in the Upper Silesia Industrial Region, Poland // Forest Ecology Management. 2007. V. 248. P. 36–42. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2007.02.034
  29. Martin A.P., Ohneiser C., Turnbull R.E., Strong D.T., Demler S. Soil magnetic susceptibility mapping as a pollution and provenance tool: an example from southern New Zealand // Geophys. J. Int. 2018. V. 212(2). P. 1225–1236. https://doi.org/10.1093/gji/ggx484
  30. Obade V. de P., Lal R. Assessing land cover and soil quality by remote sensing and geographical information systems (GIS) // Catena. 2013. V. 104. P. 77–92. https://doi.org/10.1016/j.catena.2012.10.014
  31. Oliver M.A., Webster R.A. Tutorial guide to geostatistics: Computing and modelling variograms and kriging // Catena. 2014. V. 113. P. 56–69. https://doi.org/10.1016/j.catena.2013.09.006
  32. Pringle J.K., Giubertoni M., Cassidy N.J., Wisniewski K.D., Hansen J.D., Linford N.T., Daniels R.M. The use of magnetic susceptibility as a forensic search tool // Forensic Sci. Int. 2015. V. 246. P. 31–42. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2014.10.046
  33. Ramos P.V., Inda A.V., Barrón V., Teixeira D.D.B., Marques J., Jr. Magnetic susceptibility in the prediction of soil attributes in southern Brazil // Soil Sci. Soc. Am. J. 2021. V. 85. P. 102–116. https://doi.org/10.1002/saj2.20164
  34. Reynolds J.M. An Introduction to applied and environmental geophysics. N.Y.: Wiley, 2011. 711 p.
  35. Schwertmann U., Taylor R. M. Iron oxides. Minerals in soil environments. 1989. V. 1. P. 379–438. https://doi.org/10.2136/sssabookser1.2ed.c8
  36. Siqueira D.S., Marques Jr.J., Matias S.S.R., Barrón V., Torrent J., Baffa O., Oliveira L.D. Correlation of properties of Brazilian Haplustalfs with magnetic susceptibility measurements // Soil Use and Management. 2010. V. 26. P. 425–431. https://doi.org/10.1111/j.1475-2743.2010.00294.x
  37. Zawadzki J., Fabijańczyk P., Magiera T., Rachwał M. Geostatistical microscale study of magnetic susceptibility in soil profile and magnetic indicators of potential soil pollution // Water, Air, Soil Poll. 2015. V. 226. P. 1–8. https://doi.org/10.1007/s11270-015-2395-5

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (57KB)
Метаданные
3.

Скачать (143KB)
Метаданные
4.

Скачать (1MB)
Метаданные
5.

Скачать (487KB)
Метаданные

© В.В. Малышев, А.О. Алексеев, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».