МГУ–2012: Институт экологического почвоведения

Директор Института экологического почвоведения, Заслуженный профессор Московского университета, академик РАН Добровольский Глеб Всеволодович награждён Большой золотой медалью им. М.В. Ломоносова РАН «за выдающийся вклад в области почвоведения». Выпускник геолого-почвенного факультета (1939) Г.В. Добровольский работает в МГУ с 1949 г.: на биолого-почвенном факультете заведовал кафедрой географии почв (1961–1973), декан (1970–1973). Принимал активное участие в создании факультета почвоведения: заведующий кафедрой географии почв (1973–1993), декан (1973–1989). Директор-организатор Института почвоведения МГУ–РАН/Института экологического почвоведения (1996–н.вр.). Специалист в области генезиса, морфологии, географии и картографии почв, классификации и эволюции почв, экологических функций почв, общих проблем теории и истории почвоведения. Руководитель одной из ведущих научных школ «Эколого-генетические почвенные исследования». Лауреат Государственной премии СССР (1987), Государственной премии РФ (2001), премии им. М.В. Ломоносова (1984), премии им. М.В. Ломоносова за педагогическую деятельность (1997). Читает лекции по географии почв, систематике и классификации почв, истории и методологии почвоведения.

Участник Великой Отечественной войны. Награждён орденами «Знак Почёта» (1971), Трудового Красного Знамени (1976, 1986), Дружбы народов (1981), Отечественной войны (II ст. – 1985), «За заслуги перед Отечеством» (IV ст. –1995, III ст. – 2005), медалями «За боевые заслуги» (1945), «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.», «За победу над Японией».

 

Общие сведения. В составе института научно-исследовательские лаборатории: биоразнообразия и экологии почв; энерго- и массообмена в почвах и экосистемах; почвенных ресурсов и экологического проектирования.

В штате 17 человек, в т.ч. 5 докторов и 7 кандидатов наук, 1 академик и 1 член-корреспондент РАН.

 

Новое в структуре. С 2012 г Институт осуществляет свою деятельность в качестве обособленного структурного подразделения Московского университета (приказ №1039).

 

Наука.Научная работа велась в рамках направления «Исследование функций почв в биосфере и жизни человека и разработка методов их регулирования в целях устойчивого использования почвенных ресурсов».

 

Дано теоретическое обоснование новой парадигмы в почвоведении – экологического почвоведения – центрального ядра учения об окружающей среде. Это направление изучает роль почв как уникальной среды обитания растений, животных, микроорганизмов, в жизнедеятельности человека, в функционировании биосферы и отдельных экосистем.

Впервые проанализирована и обобщена в виде справочника информация о почвенном покрове особо охраняемых природных территорий России и о роли почв в сохранении и поддержании биоразнообразия (Г.В. Добровольский, О.В. Чернова, Г.С. Куст, Н.Д. Кутузова, Н.П. Матёкина).

В рамках подтемы «Почвенные ресурсы и их роль в биосфере» (рук. проф. Г.С. Куст, ст.н.с. О.В. Андреева, ст.н.с. И.О. Алябина, вед.н.с. А.О. Макеев, н.с. Н.П. Матёкина, н.с. Н.Д. Кутузова, ст.н.с. С.Ю. Розов) сформулированы задачи развития почвенной ресурсологии как новой парадигмы и научного направления, приходящего на смену концепции «рационального использования земель», и развивающего концепцию «устойчивого землепользования» или «устойчивого управления земельными ресурсами». Дана сравнительная оценка почвенно-экологических условий орошаемых и неорошаемых территорий заволжской части Саратовской обл.

В рамках деятельности по созданию Почвенно-географической базы данных России (ПГБД) начаты работы по выводу материалов картографического блока ПГБД на сайт (www.soilmatrix.ru).

В рамках подтемы «Количественные исследования и моделирование природных и синтетических полимеров в почвенных биофизических системах» (рук. вед.н.с. А.В. Смагин, вед.н.с. Н.О. Ковалева, вед.н.с. Г.Н. Федотов, н.с. Р.Р. Кинжаев) разработаны инструментальные методы исследования для информационного обеспечения современных моделей энергомассопереноса в почвах и почвенных конструкциях с контрастными профильными свойствами. Принципиально новый колоночно-центрифужный метод определения основной гидрофизической характеристики (ОГХ) почв позволил впервые получать этот базовый показатель в широком диапазоне величин pF и в 6–10 раз сократить время анализа. Также преимуществом явилось получение фактически непрерывной кривой (функциональной зависимости) термодинамического потенциала почвенной влаги от влажности. Данная процедура позволила получать статистически обоснованные параметры аппроксимации для ввода гидрофизических функций в зарубежные модели энергомассопереноса. Новая методика была использована для получения ОГХ почвенных субстратов лёгкого гранулометрического состава под воздействием синтетических биополимеров – сильно набухающих гидрогелей отечественного и зарубежного производства. Показано, что для почвенных гелей характерна самоорганизация с возникновением нано- и микроструктур. Предложен механизм объяснения самоорганизации супраполимерной гумусовой матрицы с образованием разнообразных нано- и микроструктур в почвенных гелях. Разработано, теоретически и методологически обосновано новое научно-прикладное направление – инженерное почвоведение. Рассмотрены подходы к оценке нефтезагрязнённых участков Ханты-Мансийского автономного округа – Югры с целью их рекультивации.

Сравнение спектров ядерного магнитного резонанса препаратов лигнина, выделенных из тканей древесных и травянистых растений, со спектром молекулы гуминовой кислоты почвы позволило впервые обнаружить, что, количество пиков, наследуемых гуминовой кислотой от растительной ткани, значительно больше, чем предполагалось ранее. Закончен сбор сведений о закономерностях содержания и состава лигниновых фенолов в компонентах экосистем различных природных зон России. Впервые установлено, что благодаря химической и физиологической специфичности фенольных соединений растительного происхождения, наряду с их высокой устойчивостью к разложению, лигнины должны быть использованы в качестве молекулярных следов наземного органического вещества при реконструкции условий палеосреды.

В рамках подтемы «Биоразнообразие и трофоценотические связи почвенных микроорганизмов» (рук. чл.-корр. РАН И.Ю. Чернов, ст.н.с. В.В. Дёмин, мл.н.с. А.М. Глушакова) выяснено, что для большинства современных «геновидов» не подтверждается такая фундаментальная характеристика вида как наличие реальной экологической ниши. Показано, что отличительной особенностью дрожжевого населения почв Московского региона является значительная доля видов, характерных для холодных областей – Арктики, Антарктики и высокогорий. Обнаружено, что численность дрожжей закономерно изменяется, достигая максимальных значений в летне-осенний период. Впервые на большом спектре видов почвенных бактерий изучен механизм сорбции гуминовых кислот на поверхности бактериальных клеток. Показано, что различия во взаимодействии органических полимеров с последними связаны с принципиальным различием биохимического состава клеточных стенок грамположительных и грамотрицательных бактерий. Открытие может быть использовано в разработке безотходных технологий очистки темноокрашенных природных вод для нужд водоснабжения, при интродукции бактерий в неблагоприятные условия среды.

В рамках подтемы «Почвы как архив палеоэкологической информации» (вед.н.с. Н.О. Ковалёва, вед.н.с. А.О. Макеев) выполнен анализ экологической роли палеопочв в геологической истории Земли, а также анализ зональной структуры почвенного покрова Великих равнин Северного полушария и его связей со структурой ледниковых и перигляциальных областей. Впервые получены изотопные кривые и серия радиоуглеродных дат для таких континентальных регионов Евразии, как Московское и Трубчевское ополья Русской равнины, Тамбовская низменность, Малый Кавказ. На их основе реконструированы палеоэкологические обстановки существования первобытного человека на Европейской территории в плейстоцене, доказана решающая роль климата в миграции этносов и культур лесостепной зоны России в историческое время.

 

Учебная работа. Разработаны программы межфакультетских лекционных курсов: «Основы наноструктурной организации природных дисперсных систем» (вед.н.с. Г.Н. Федотов) и «Основы экологии» (чл.-корр. РАН И.Ю. Чернов). Вед.н.с. А.О. Макеевым разработаны сайты http://paleopedology.msu.ru/paleopedology2013; http://ecfs.msu.ru; http://de.msu.ru; http://paleopedology.msu.ru; осуществляется поддержка 24 дистанционных учебных курсов факультета почвоведения (http://de.msu.ru). Вед.н.с. Н.О. Ковалевой разработан и внедрён учебный курс «Инженерное почвоведение» для студентов и слушателей отделений дополнительного образования МГУ и МАРХИ.

Довузовское образование. В рамках реализации программы «МГУ-школе» (ст.н.с. М.Е. Рыхликова) организована и проведена ХIV всероссийская ежегодная телекоммуникационная конференция эколого-исследовательских проектов школьников «Природу России сохранят дети», в которой приняли участие более 142 школьников и 83 педагога из 69 образовательной учреждений из 35 регионов России, из Республики Беларусь и Республики Казахстан.

Подготовлены и проведены два открытых городских научно-практических круглых стола для учителей и школьников г. Москвы «Почвы. Вопросы, проблемы исследования».

 

Конференции. Сотрудники представили 30 научных докладов на 10 международных и всероссийских научных конференциях на территории России, и на 5 – за рубежом. Институтом подготовлены и проведены:

– симпозиум «Роль почв в биосфере и жизни человека» (г. Петрозаводск, VI съезд Общества почвоведов им. В.В. Докучаева);

– круглый стол «Усадебное строительство в России» (г. Судак, Украина, XXXVI международная конференция «Человек и природа».

 

Публикации. Издан ежегодный 12 выпуск трудов Института «Роль почв в биосфере», продолжена работа электронного журнала «Доклады по экологическому почвоведению». Опубликовано 105 научных работ, в т.ч.:

Добровольский Г.В., Куст Г.С., Чернов И.Ю. и др. Почвы в биосфере и жизни человека;

Макеев А.О. Поверхностные палеопочвы лессовых водоразделов Русской равнины;

Смагин А.В. Теория и практика конструирования почв;

Федотов Г.Н., Шалаев В.С. Основы наноструктурной организации почв;

Почвы заповедников и национальных парков РФ / под ред. Г.В. Добровольского.

 

Белюченко И.С., Смагин А.В., Волошина Г.В. и др. Основы экологического мониторинга (практическое пособие для бакалавров) / под ред. И.С. Белюченко, А.В. Смагина;

Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экология почв. Учение об экологических функциях почв.