МГУ–2017: Факультет почвоведения

Юбилеи. 21 октября исполнилось 85 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника кафедры физики и мелиорации почв Судницына Ивана Ивановича. Специалист в области процессов движения воды в почвах основных природных зон России, которые изучает при помощи модернизированных им методов измерения давления почвенной влаги. Создатель нового научного направления – «Экологическая гидрофизика почв». Ведёт исследования в области оптимизации водного режима сельскохозяйственных культур и микроорганизмов. Лауреат премии им. М.В.Ломоносова за цикл работ «Энергетика и кинетика почвенной влаги как основа оптимизации водного режима почв» (1982). Лауреат премии Президента РФ в области образования за научно-практическую разработку «Создание и реализация российской научно-социальной программы для молодёжи и школьников “Шаг в будущее”» (2003).

Заслуженный научный сотрудник Московского университета (1999). Заслуженный деятель науки РФ (2006).

 

25 марта исполнилось 80 лет со дня рождения старшего научного сотрудника кафедры физики и мелиорации почв Манучарова Александра Сергеевича. Специалист в области реологических свойств почв, применения математической статистики в исследованиях физических и физико-механических свойств почв. Работал заместителем декана по учебной работе (1973–1998). Заслуженный преподаватель Московского университета (2001).

 

6 сентября исполнилось 70 лет со дня рождения доцента кафедры географии почв Можаровой Надежды Васильевны. Специалист в области антропогенных почв, эмиссии парниковых газов (в частности метана), почвенного покрова антропогенно нарушенных территорий.

 

18 ноября исполнилось 70 лет со дня рождения старшего научного сотрудника кафедры физики и мелиорации почв Початковой Татьяны Николаевны. Специалист в области методического обоснования новых подходов и методов в физике почв. Заслуженный преподаватель Московского университета (2002).

 

21 октября исполнилось 60 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника кафедры эрозии и охраны почв Карповой Дины Вячеславовны. Специалист в области рекультивации нарушенных земель, применение нетрадиционных органических удобрений для повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур.

 

30 октября исполнилось 60 лет со дня рождения доцента кафедры общего земледелия и агроэкологии Кондрашкиной Марины Иосифовны. Специалист в области изучения сорной растительности, залежей и инвазионных видов в растительных сообществах. Начальник летней учебной практики студентов I–III курсов факультета почвоведения в УОПЭЦ Чашниково (2004–н.вр.).

 

Научная и учебная работа кафедр. Научно-исследовательские работы выполнялись в соответствии с тематическим планом по 16 бюджетным темам по двум приоритетным направлениям «Почва и почвенный покров России как основа её устойчивого развития» и «Исследование функций почв и разработка методов их регулирования в целях устойчивого использования почвенных ресурсов».

Исследования проводились при поддержке грантов РНФ, РФФИ, президента РФ, по международным проектам.

 

 

На кафедре агроинформатики (зав. проф. Д.М. Хомяков) научно-исследовательские работы ведутся по теме «Системы поддержки принятия решений в агрикультуре и природоохранные технологии: разработка, апробация и подготовка к внедрению» (рук. проф. Д.М. Хомяков). Завершён этап 2017 г. «Оценка и контроль состояния сельскохозяйственных угодий и агроценозов с использованием беспилотных летательных аппаратов (БПЛА)».

Созданная технология применима для подготовки паспорта плодородия полей, сопровождения ведения агрономических экспериментов и полевых опытов, для ландшафтного проектирования и землеустройства. БПЛА позволяют одновременно и своевременно получать большой набор характеристик подстилающей поверхности (агроценоза) с помощью установленного комплекта датчиков, камер и сенсоров. Они оснащены оборудованием для определения спектральных характеристик и расчёта вегетационных индексов растений: Blue NDVI (BNDVI), Enhanced NDVI (ENDVI) и впервые разработанного универсального комплексного SMP- NDVI-77. Съёмка осуществляется за один пролёт с привязкой к координатам. Обеспечивается разрешающая способность около 3 см на 1 пиксель, а средняя точность построения рельефа колеблется в диапазоне 2–15 см. Используется оригинальный мульспектральный объектив.

В технологию включена обработка двумерных картографических данных построение ортофотоплана. Рассчитываются характеристики (показатели) негативных (эрозионных) процессов: расчленённость земельного участка овражно-балочной эрозионной сетью (ОБЭС); степень подверженности почвенного покрова ветровой и водной эрозии; закустаренность, заселенность, зарастание сорняками (% территории).

 

Кафедра агрохимии и биохимии растений (зав. проф. В.А. Романенков) работала по теме «Исследование эволюции плодородия почв и качества культур в агроэкосистемах» (рук. проф. В.А. Романенков) этап «Биологически активные вещества в агроценозе».

В ходе экспериментов подтвердилась полифункциональность представителя класса брассикостероидных фитогормонов – экзогенного действия 24-эпибрассинолида (24-ЭБ) и препаратов на его основе. Установлено позитивное его действие на урожай ячменя, качество картофеля, корнеплодов (столовая свёкла, морковь) и защитное действие в условиях его совместного использования с пестицидами.

Установлено, что обработка 24-ЭБ в фазу «начало кущения» снижает кущение растений ячменя. Более выражено это проявилось в случаях лучшей обеспеченности элементами питания. Сокращение числа побегов кущения под действием 24-ЭБ позволило добиться лучшего вызревания колосьев и увеличения продуктивности. В экспериментах с выращиванием ячменя на разных типах почв (дерново-подзолистой и чернозёме), с разным уровнем естественного плодородия было установлено, что 24-ЭБ не повлиял на формирование биомассы соломы в фазу восковой спелости, но его действие отразилось положительно на конечном урожае зерна. На дерново-подзолистой почве масса зерна увеличилась на 20%, на чернозёме – на 45%. Такой положительный эффект получен вследствие влияния 24-ЭБ на процессы поглощения питательных элементов и, прежде всего, азота и увеличением синтеза белка в зерне (более 20%).

Экзогенный 24-ЭБ (в концентрации 10^–8 М) обладает высокой биологической активностью. Установлены закономерности положительного экзогенного действия 24-ЭБ на процессы фотосинтеза, синтеза углеводов и мобилизацию азота для синтеза аминокислот и белков. Экзогенное применение препаратов с д.в. 24-ЭБ ведёт не только к повышению урожая, но и улучшению качества сельскохозяйственной продукции: увеличению содержание витаминов и сахаридов в корнеплодах, крахмала в картофеле, а также снижению концентрации нитратов в растительных продуктах. Снижение содержания в репродуктивных органах нитратной формы азота, связано с усилением синтеза запасных белков в конечной растительной продукции и влиянием 24-ЭБ на рост активности нитратредуктазы в листьях.

Изучение влияния 24-ЭБ в концентрации 10^–8 М совместно с инсектицидом Актара (д.в. тиаметоксам, обработка до применения инсектицида) доказало его протекторное действие, которое было обусловлено снижением суммарной токсичности после применения инсектицида. Эффект этого воздействия зависел от концентрации д.в. инсектицида. В использованной концентрации 24-ЭБ оказывал существенное позитивное влияние на последействие более высокой концентрации препарата Актара.

Положительное действие 24-ЭБ при совместном использовании с гербицидом Глин (д.в. хлорсульфурон) в лабораторных экспериментах подтвердилось в полевых опытах при выращивании картофеля сорта Бронницкий. Защитное действие Эпин-Экстра (д.в. – 24-ЭБ) используемого фолиарно в фазе бутонизации подтвердилось повышением результатов по характеристикам качества урожая. Степень проявления положительного действия Эпина-Экстра зависела от использованной концентрации, которая не должна превышать 6.25 мг/га.

 

Кафедра биологии почв (зав. проф. А.Л. Степанов) проводила исследования по двум темам.

По теме «Биоразнообразие и ценотические связи почвенных микроорганизмов в наземных экосистемах» (рук. проф. А.Л. Степанов) проведено изучение почв и эндолитных почвоподобных тел Восточной Антарктики. Исследованные образцы характеризовались невысокими показателями общей численности бактерий, но в составе микробного комплекса выявлено высокое содержание жизнеспособных клеток (60% и более), что свидетельствует о высокой устойчивости бактерий к воздействию низких температур и меняющимся температурным режимам размораживания-оттаивания. В почвах со сформировавшимся профилем отчётливо прослеживалось уменьшение численности бактерий вниз по профилю. Численность бактерий возрастала в органогенных горизонтах (каменная мостовая, обильно покрытая обрастаниями водорослей и мхов), а также в горизонте, формирующемся непосредственно под каменной мостовой, которая создаёт для бактерий своеобразный «тепличный эффект». Важной особенностью прокариотных комплексов исследованных почв и почвоподобных тел является присутствие значительного числа фильтрующихся форм прокариот. Уменьшение размера клеток следует рассматривать как адаптивное приспособление бактерий к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды, складывающихся в условиях Антарктиды. Изучение таксономического разнообразия прокариотных комплексов исследованных почв на уровне филумов выявило преобладание домена Bacteria над доменом Archaea. Среди домена Bacteria доминирует филум Proteobacteria, ниже доля филумов Actinobacteria, Planctomycetes, Acidobacteria. Показатели потенциальной активности азотфиксации, денитрификации, продуцирования углекислого газа и метаногенеза в исследованных примитивных почвах Антарктики были ниже, чем в почвах умеренного пояса. Максимальных значений эти показатели достигали в верхних горизонтах с относительно высокой численностью бактерий и обильным разрастанием водорослевых корочек. Микробная коллекция кафедры была пополнена редкими и эврибионтными видами бактерий, мицелиальных грибов и дрожжей, выделенных из почв Антарктиды.

В рамках темы «Роль геохимической деятельности почвенных микроорганизмов в поддержании стабильности наземных экосистем» (рук. проф. М.М. Умаров) изучался комплекс диазотрофных микроорганизмов копролитов дождевых червей разных экологических групп, пищеварительный тракт почвообитающих личинок комаров типулид с различной пищевой специализацией, исследовалась динамика процессов аммонификации и денитрификации в серых лесных залежных и интенсивно используемых в сельском хозяйстве почвах, а также гидролитические сообщества прокариот в современных и погребенных почвах. Цель прошедшего этапа работ – получение новых сведений о вкладе микроорганизмов в цикл азота и углерода, исследование роли бактериальных комплексов в деградации биополимеров в различных почвах. Было показано, что почвенные беспозвоночные оказывают существенное влияние на ассоциированных с ними диазотрофов, определяют важные параметры поступления азота в почвы – активность азотфиксации, денитрификации и иные показатели биологической активности. Впервые исследован комплекс микроорганизмов погребенных и современных почв молекулярно-биологическими методами. Полученные результаты существенно расширяют представления о вкладе микробных симбионтов в осуществление глобального круговорота биофильных элементов – азота и углерода; помогают понять механизмы формирования симбиозов разных групп организмов, осуществить поиск новых продуцентов физиологически активных соединений, перспективных для биотехнологического производства.

 

Кафедра географии почв (зав. чл.-корр. РАН С.А. Шоба) работала по двум темам.

По теме «Землепользование и картография почв на основе геоинформационных систем» (рук. член-корр. РАН С.А. Шоба) завершён этап 2017 г. «Создание цифровых почвенных карт Прикаспийской низменности и развитие сфер применения ИС ПГБД». Выполнен сопряжённый анализ наземной и дистанционной информации для разработки метода автоматизированного картографирования почв солонцовых комплексов Северного Прикаспия, характеризуемых сильной пестротой свойств и небольшими линейными размерами ареалов почв (в пределах единиц и первых десятков метров). Показано, что для крупномасштабного картографирования почв севера Прикаспийской низменности оптимальны космические снимки Quickbird, GeoEye, Pleiades сверхвысокого разрешения (2–3 м), выполненные в многозональном режиме съёмки (включающем красный и инфракрасный диапазоны) и в период с 15 августа по 15 сентября. В качестве наземной информации использовались данные полевых почвенно-геоботанических исследований вдоль трансект длиной 50–100 м, заложенных на разных участках Прикаспийской низменности и точно привязанных к изображениям на снимках. Согласно полученным результатам, лугово-каштановые почвы чётко выделяются на снимках указанного периода по повышенным (относительно окружающих их почв) значениям вегетационного индекса. При этом растительность на лугово-каштановых почвах представлена разными ассоциациями: типчаково-ковыльной («Ики-Манлан», «Юста»), полынковой, ковыльной, острецовой, разнотравно-дерновинно-злаковой, житняково-типчаковой и др. («Джаныбек»), разнотравно-злаковой со спиреей («Борси»). Этот факт обусловлен сохранением зелёной вегетирующей растительности после иссушающего лета только на лугово-каштановых почвах. На остальной территории растительность к периоду обследования «выгорает» и практически не даёт вклада в NDVI. На основе данной закономерности была разработана процедура картографирования лугово-каштановых почв, состоящая из следующих этапов:

1) фильтрация изображения – расчёт среднего в окне 31х31 пиксел (фильтр AVERAGE 31х31);

2) выделение пикселей со значениями NDVI, превышающими среднее (на 0.03 единицы). Точность выделения почв с помощью такого подхода высокая – 70–80%. Солонцы дешифрируются с меньшей точностью (50–60%), так как на их дешифровочные признаки сильно влияет выпас. Если на солонцах формируется и сохраняется моховый покров (Tortula desertorum), то аналогичным образом с помощью фильтра AVERAGE и задания условия, можно отдешифрировать солонцы по пониженным по сравнению с фоном значениям яркости отражения в ближнем инфракрасном канале съёмки.

Была проведена оценка возможности картографирования почв солонцовых комплексов Прикаспия по снимкам Landsat. Как показали результаты, из-за того, что связь между долевым участием разных компонентов почвенно-растительного покрова и изображением на снимках Landsat далека от линейной, требуется поиск специальных математических подходов для решения этой задачи.

По теме «Эколого-функциональная география почв естественных и антропогенно-преобразованных экосистем» (рук. проф. А.А. Бобров) завершён этап «Эколого-генетическое исследование почв как основа рационального использования земельных ресурсов».

Впервые выявлен состав и строение почвенного покрова Салым-Иртышского междуречья на основе почвенного картографирования (площадь участка 3636,457 км², М 1: 200 тыс.).

Впервые методом биоиндикации с использованием Enchytraeus albidus проведена экологическая оценка загрязнённых свежей нефтью почв о-ва Сахалин (допустимое остаточное содержание нефти и продуктов её трансформации составляет для болотных олиготрофных торфяных почв 70 г/кг; перегнойно-подзолистых супесчаных – 37 г/кг; бурых лесных тяжелосуглинистых – 21 г/кг; аллювиальных луговых кислых среднесуглинистых – 18 г/кг; лугово-дерновых тяжелосуглинистых – 20 г/кг).

Впервые показано, что темногумусовые остаточно глеевые почвы рассматриваемые как темногумусовые глеевые в отделе глеевых почв, с точки зрения происхождения органического вещества следует рассматривать как остаточно-палеогидроморфные. В пользу последнего положения говорит характер специфики органического вещества.

Впервые в целях изучения структуры и состава приповерхностных слоёв почвы полигональной тундры были пробурены керны глубиной 130 см. Многопараметрический анализ голоценовых отложений полигона был использован для реконструкции тысячелетнего масштаба динамики полигона, важного для понимания реакции полигональных экосистем на колебания климата в позднем Голоцене. Применяя ризоподный анализ (раковинные амёбы), пыльцу и анализ растительных макроостатков в сочетании с анализом криогеологии и радиоуглеродного датирования была установлена стабильность полигонов во время их развития, особенно с точки зрения гидрологических условий. Понимание факторов пространственной организации сообществ почв одна из самых серьёзных проблем экологии почв и биогеографии. Как эдафические животные контрастных размеров используют различные почвенные условия, и как наличие и обилие видов из разных таксонов, в одном и том же местообитании может реагировать на совершенно разные экологические факторы. Проведён анализ биогеографических и экологических закономерностей распределения и состава населения орибатид (панцирные клещи) и раковинных амёб в разных природных зонах Центральной и Западной Европы вдоль трансекты от Швеции до Италии.

Проведён фитолитный анализ проб из могильника Царский (Республика Адыгея) и курганов бронзового века (Ростовская обл.). В Царском могильнике найдены очень мелкие трихомы, характерные для аридных сухих фитоценозов. Во время захоронения была предположительно разреженная разнотравно-злаковая растительность.

Впервые на разноплановом экспериментальном материале показано, что в условиях Москвы в особо охраняемых природных зонах и лесопарках происходят трансформации на фоне сохраняющихся основных характеристик малонарушенных экосистем. На примере сосновых и берёзовых лесов выявлены направления трансформации лесных экосистем, происходящие в условиях мегаполиса даже при минимальной рекреационной и иной видимой антропогенной нагрузке.

Впервые в городской структуре выбросов парниковых газов проведены инвентаризация и районирование эмиссии и стока метана, углекислого газа из почв и техногенных поверхностных образований (ТПО) (Technosol) на техногенных, рекрементогенных и природных отложениях с учётом глобального коэффициента потепления (GWP) в условиях различной интенсивности образования названных газов, подтопляемости и запечатанности. По газогеохимическим критериям и особенностям антропогенного почвообразования выявлены основные источники эмиссии парниковых газов, их интенсивности и массовый выброс. Установлены массовые доли выбросов по секторам «отходы» и «землепользование», выделяемым в кадастрах парниковых газов. Выявлены новые источники эмиссии газов по первому сектору, выбросы из которых на десятки процентов дополняют литературные и государственные сводки. По второму сектору выбросы в 70 раз превышают известные данные. Предложены оценочные критерии по степени проявления и химическому составу почвенно-геохимических аномалий и по ёмкостям барьеров. Определён сток парниковых газов из атмосферы и внутренний (скрытый сток) метана в почвах и ТПО. Показаны экологические функции почв и ТПО, вычислена доля скрытого стока метана. Бактериальное окисление метана в почвах и ТПО почти в 100 раз превышает его эмиссию в атмосферу.

 

Кафедра земельных ресурсов и оценки почв (зав. проф. А.С. Яковлев) завершила этап «Исследование многолетней динамики некоторых тяжёлых металлов в почвах лизиметров на территории МГУ под разными типами насаждений. Прогноз загрязнения почв лизиметров на основе уравнения зависимости концентрации в почве металлов, поступающих в неё в виде атмосферных выпадений, от глубины при фиксированном времени наблюдения» по теме «Научно-теоретические основы экологического нормирования, оценки качества компонентов окружающей среды и управления в области землепользования и охраны почв» (рук. проф. А.С. Яковлев). Выявлено, что почвообразование на бескарбонатном покровном суглинке за 49 лет под различными модельными фитоценозами привело: к уменьшению кислотности почв на 1 единицу рН по сравнению с исходным суглинком; формированию маломощных гумусовых горизонтов. В почвах под древесной растительностью сформировался горизонт подстилки. Под елью мощность подстилки составила 0–3 см. Под смешанными и широколиственными насаждениями подстилка разделилась на два подгоризонта. Под многолетними травами горизонт подстилки составил 0–1 см и под залежью – 0–2 см. Наибольший запас надземной фитомассы характерен для древесных насаждений. Запас гумуса в почвах в большей степени зависит от доступности органического вещества и в травянистых фитоценозах он близок к запасу под древесными насаждениями.

Для поверхностных горизонтов почв отмечено облегчение гранулометрического состава: увеличение фракции песка и снижение содержания фракций грубого ила, крупной и мелкой пыли.

Максимальное накопление тяжёлых металлов отмечается в подстилке и на глубине 2–15 см. Разница в масштабах накопления тяжёлых металлов в почвах под модельными фитоценозами и в почвах без растений определяется биогенным накоплением и привносом за счёт оседания пыли.

На примере данных по содержанию меди, никеля и марганца в почвах лизиметров МГУ получено и апробировано физически обоснованное уравнение пространственно-временной динамики концентрации поллютантов в почве при поверхностном загрязнении. Полученные результаты свидетельствуют о возможности использования аналитических моделей для целей прогнозирования. Преимуществами полученной аналитической модели являются:

а) возможность прогнозирования послойного содержания тяжёлых металлов по годам,

б) возможность прогнозирования запасов металлов по требуемому слою по годам (при наличии данных по плотности почв),

в) возможность послойного прогнозирования превышения предельно (ориентировочно) допустимых концентраций тяжёлых металлов в почве.

Ограничениями применимости модели служат условия, сформулированные при её выводе. Среди них важнейшим является предположение об однородности почвенного профиля, справедливое в случае почв лизиметров, но не всегда справедливое в отношении природных почв. Учёт закономерностей профильного изменения свойств почв – главное направление совершенствования аналитической модели. Другим направлением её совершенствования является уточнение значений параметров уравнения путём исключения ошибок экспериментального определения содержания тяжёлых металлов по слоям почв в лизиметрах.

 

Кафедра общего земледелия и агроэкологии (зав. проф. П.Н. Балабко) проводила исследования по теме «Разработка теоретических основ современных систем земледелия и их элементов в различных регионах России» (рук. проф. П.Н. Балабко). В рамках этапа 2017 г. «Использование гуминовых препаратов при выращивании безвирусного картофеля по биологизированной технологии. Использование многомерных статистических методов для анализа динамики почвенного покрова: на примере Брянского Ополья. Взаимодействие наночастиц с почвами различных типов». В рамках работы по теме «Разработка теоретических основ современных систем земледелия и их элементов в различных регионах России» оптимизированы способы обработки картофеля гуминовыми стимуляторами роста. На основе проведённого многомерного статистического анализа продемонстрировано увеличение разнообразия почвенных условий на пахотных землях вследствие применения удобрений; установлены количественные характеристики сорбции наночастиц серебра почвами и показано, что взаимодействие почв с этими наночастицами сопровождается разрушением почвенных агрегатов, по-видимому, вследствие окислительной деструкции почвенного органического вещества.

 

На кафедре общего почвоведения (зав. проф. М.И. Макаров) выполнялись работы по двум темам.

Завершены многолетние исследования по теме «Антропогенная эволюция и деградация почв» (рук. проф. М.И. Макаров). Работа выполнялась с целью оценки процессов трансформации почв под влиянием антропогенного воздействия. Особое внимание было уделено проблемам техногенной деградации, мониторинга и ремедиации загрязнённых почв. Разработаны методы ремедиации антропогенно-нарушенных почв на примере Московского региона и Кольской Субарктики. Изучены изменения свойств почв и растительности. Применены новые методы оценки возможности самовосстановления растительности. Установлены особенности сформировавшихся техногенных пустошей вблизи предприятий цветной металлургии. Показано, что продолжающиеся выбросы поллютантов в атмосферу, истощение почв и огромные запасы накопленных в них тяжёлых металлов тормозят восстановление растительности вблизи источников загрязнения и обусловливают необходимость ремедиации техногенных территорий. Разработаны теоретические основы методологии обращения с почвами, нарушенными при техногенном воздействии, оценена эффективность разных методов и разных мелиорантов в ремедиации почв, загрязнённых тяжёлыми металлами.

В рамках данной темы развивается направление, связанное с вопросами крупномасштабного картографирования почв. Разработана Программа создания цифровой карты почвенных таксонов по методу совпадений. Программа определяет сходство между точками опробования и точками грида по методу совпадений и даёт прогноз значения таксономического индекса в оцениваемой точке грида по точке опробования, имеющей с ней максимальное сходство. Совокупность данных передается в программу SAGA GIS, где в автоматическом режиме, с применением командных строк проводится построение карты почвенных таксонов. Программа защищена Свидетельством о регистрации прав на программное обеспечение (авторы Н.П. Кириллова, Т.М. Силёва).

По теме «Почвообразование и функционирование почв в естественных и антропогенных ландшафтах» (рук. проф. И.М. Рыжова) были установлены закономерности функционирования почв в разных экологических условиях в рамках этапа «Биогеохимия слитогенеза почв». Разработаны и усовершенствованы методы прогнозирования реакции почв на глобальные изменения климата и характера землепользования. Проведена оценка изменения запасов углерода в почвах различных биоклиматических зон за исторический период на основе единого подхода. Изучались процессы и направленность преобразования минеральных фаз в комплексах слитых почв. Исследовалась фиксация углерода в форме фракций свободного и сорбированного на минеральной матрице органического вещества и определялась активность трансформации азотсодержащих соединений в почве по данным изотопного состава азота разных пулов. Были разработаны алгоритмы использования цифровых методов в крупномасштабном картографировании и полевой диагностике почв.

 

Кафедра радиоэкологии и экотоксикологии (зав. проф. А.И. Щеглов) в рамках темы «Биогеохимия радионуклидов и экотоксикантов в наземных экосистемах» (рук. проф. А.И.Щеглов) завершила этап «Содержание, распределение и трансформация хлорорганических пестицидов в почвах г. Москвы». Изучалось содержание и поведение хлорорганических пестицидов (ХОП) в почвах Москвы и оценивались по отечественным нормативам уровни загрязнения почв этими экотоксикантами. В поверхностных слоях почв города суммарное содержание остаточных количеств дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) и его метаболитов – дихлордифенилдихлорэтилена (ДДЕ) и дихлордифенилдихлорэтана (ДДД) – находится в диапазоне 2,2–1440 мкг/кг, суммарное содержание изомеров гексахлорциклогексана (ГХЦГ) – 0,12–7,54 мкг/кг, гексахлорбензола (ГХБ) – 0,33–3,33 мкг/кг. Содержание ДДТ и его метаболитов в почвах города от нескольких до десятков раз превосходит фоновые показатели для Европейской части РФ и лежит в диапазоне, характерном для городских почв Восточной Европы и Китая. Содержание изомеров ГХЦГ и содержание ГХБ соответствует фоновым значениям для РФ и близко к показателям, характерным для городских почв Европы. В почвах Москвы наиболее высокое содержание ДДТ и его метаболитов, а также изомеров ГХЦГ отмечено в селитебно-транспортной и промышленной зонах, ГХБ – в зоне резерва. В поверхностных слоях почв установлена значимая положительная корреляция между содержанием ДДТ, его метаболитов, изомеров ГХЦГ и ГХБ, а также значимая положительная корреляция между содержанием ДДЕ и органического углерода. В 75% почв города трансформации ДДТ в метаболиты подверглось менее половины исходного количества пестицида. Полученные результаты также свидетельствует об относительно высокой степени трансформации ГХЦГ, наиболее интенсивной в почвах парково-рекреационной и селитебной зон.

Содержание ХОП в профиле урбанозема дендропарка Ботанического сада МГУ изменяется в диапазоне 34–147 мкг/кг (сумма ДДТ и его метаболитов), 0,38–0,99 мкг/кг (сумма изомеров ГХЦГ) и 2,48–5,87 мкг/кг (ГХБ). Вертикальное распределение ДДТ, ДДЕ и изомеров ГХЦГ характеризуется максимальным содержанием этих экотоксикантов в гумусовом горизонте Аu (0–10 см) и/или верхней части техногенного слоя U (10-20 см) почвы, ДДД – в нижней части почвенного профиля в техногенном слое U+[А] (50–60 cм), ГХБ – в техногенном слое U (20–30 см). В профиле почвы установлена значимая положительная корреляция между содержанием изомеров ГХЦГ с ДДТ и ДДЕ и отрицательная корреляция с рН. Между содержанием метаболитов ДДЕ и ДДД выявлена значимая отрицательная корреляционная связь, а между содержанием ГХБ и нефтепродуктов значимая положительная.

В профиле урбанозёма степень трансформация ДДТ возрастает с глубиной от 5,7 % в поверхностном слое Аu (с образованием преимущественно метаболита ДДЕ) до 37,6% в слое U+[A] (50–60 см) (с образованием преимущественно метаболита ДДД). Степень трансформации ГХЦГ, наоборот, в нижней части почвенного профиля снижена по сравнению с поверхностными слоями почвы. По содержанию ДДТ и его метаболитов большая часть почв на территории Москвы может быть отнесена к категориям загрязнения: «чистая» (80%, <ПДК) и «допустимая» (7,5%, 1–2 ПДК) для почв населённых мест РФ, меньшая часть – к категориям «опасная» (7,5%, 2–5 ПДК) и «чрезвычайно опасная» (5%, > 5 ПДК). По содержанию остаточных количеств ГХЦГ (0,001–0,07 от ПДК) и ГХБ (0,001–0,11 от ПДК) все исследованные почвы могут быть отнесены к категории «чистая».

 

Кафедра физики и мелиорации почв (зав. проф. А.Б. Умарова) вела работу по теме «Фундаментальные и прикладные исследования физических свойств и процессов в почвах» (рук. проф. Е.В. Шеин) завершён этап «Теоретические основы и практическое значение исследования физических свойств и процессов в почвах». Были разработаны и оптимизированы методические приёмы определения удельной поверхности почв, получения экспериментального обеспечения прогнозных математических моделей передвижения тепла, влаги и агрохимикатов в почвах во взаимосвязи со структурой порового пространства. Исследованы физические основы процессов поступления и формирования восходящих потоков метана в летнее время. Показано, что метаногенез в местах захоронения твёрдых бытовых отходов (на примере таёжной зоны) в десятки раз превышает метаногенез в болотных системах.

 

Кафедра химии почв (зав. проф. И.И. Толпешта) вела работу по двум темам.

По теме «Химические основы экологической устойчивости почв природных и техногенных ландшафтов» (рук. доц. Д.В. Ладонин) завершён этап 2017 г. «Влияние гуминовых препаратов на состояние тяжёлых металлов в почвах». С помощью сочетания полевых, лабораторных методов и методов математического моделирования исследована возможность использования гуминовых препаратов на примере ГП «Экстра» для ремедиации почв, загрязнённых тяжёлыми металлами (на примере меди). Для почвы со слабощелочной реакцией влияния ГП на параметры поглощения и миграции меди не выявлено. Воздействия ГП в слабокислой почве оказались разноплановыми, они зависели от уровня загрязнения почв медью.

Целью этапа исследования 2017 г. по теме «Органические и органо-минеральные соединения природных и техногенно-нарушенных экосистем» (рук. проф. С.Я. Трофимов) была разработка нормативов допустимого остаточного содержания нефти и продуктов её трансформации в почвах (ДОСНП) после проведения рекультивационных и иных восстановительных работ. Были поставлены модельные эксперименты в лабораторных условиях: лизиметрический эксперимент и вегетационный опыт, а также полевой эксперимент по изучению миграции нефти. Постановка разных модельных экспериментов необходима для установления норматива ДОСНП в почвах по разным лимитирующим показателям с целью дифференциации норматива не только по типам почв, но и по основному хозяйственному использованию земель после проведения рекультивационных работ. Предложены нормативы допустимого остаточного содержания нефти и продуктов её трансформации в почвах после проведения рекультивационных и иных восстановительных работ. Для разработки нормативов допустимого остаточного содержания нефти и продуктов её трансформации в донных отложениях обследовали более десяти водных объектов ХМАО-Югры (из них 2 проточных), среди них 5 объектов отнесено к условно незагрязнённым (фоновым) водоёмам, на которых не были отмечены признаки непосредственного загрязнения нефтью. Для выполнения поставленной задачи был привлечён комплекс полевых и лабораторных методов. Предложены нормативы допустимого остаточного содержания нефти и продуктов её трансформации в донных отложениях.

 

Кафедра эрозии и охраны почв (зав. проф. Г.С. Куст; проф. О.А. Макаров) завершены работы по этапу 2017 г. «Индикаторы, мониторинг и моделирование эрозии почв и опустынивания» по теме «Исследование эрозии почв и опустынивания в целях охраны почв и устойчивого использования почвенных ресурсов» (рук. проф. Г.С. Куст). Показано, что система индикаторов опустынивания, деградации земель и засухи и достижения нейтрального баланса деградации земель в России не разработана. Требуется согласование и учёт данных, получаемых в рамках текущей деятельности различных министерств и ведомств. Даны рекомендации по выбору и использованию индикаторов деградации земель для целей федеральной и региональной статистики, интегрированных в систему глобального мониторинга земель. Рассмотрены подходы к оценке почвенно-экологических рисков в сельском хозяйстве. На примере одной из выбранных моделей устойчивого землепользования, а именно серых лесных почвах Владимирского Ополья, исследованы изменения почвенной структуры, происходящие под влиянием различных доз удобрений и обработки почвы. Проведён анализ существующих моделей эрозии почв. Показан способ использования известных американских уравнений USLE и RUSLE для условий Европейской территории России. Применение данного способа позволяет проводить расчёт потерь почвы, как от единичных дождей (включая и динамику смыва почвы), так и расчёт среднемноголетних потерь. По результатам научно-исследовательских работ в области лабораторного моделирования эрозионных процессов получено четыре патента (2017, три на полезные модели и один на изобретение). Полезные модели: «Лабораторная дождевальная установка», «Устройство для определения дальности разброса частиц почвы», «Устройство для моделирования водной эрозии почв и грунтов». Изобретение - «Устройство для подсчёта количества капель». В процессе создания всех запатентованных устройств использованы оригинальные конструкторские, инженерные и технические решения.

 

 

Лаборатория экологического почвоведения кафедры географии почв (зав. чл.-корр. РАН С.А. Шоба) начала работу по теме «Разработка почвенных технологий обеспечения продовольственной и экологической безопасности, их теоретическое и методологическое обоснование» (рук. вед.н.с. Н.О. Ковалева). Завершен этап 2017 г. «Разработка теоретических основ почвенных технологий обеспечения продовольственной и экологической безопасности». Разработаны теоретически и экспериментально обоснованы в естественных и агроэкосистемах различных природных зон равнинной и горной России возможности использования почвенных технологий в области повышения урожайности сельскохозяйственных культур, получения гуминовых препаратов, землепользования, палеоклиматических реконструкций и почвенно-экологического инжиниринга. Продолжены работы по развитию системы почвенно-образовательных технологий в области экологического просвещения населения на новых образовательных площадках и в медиа-среде.

 

Кафедра физики и мелиорации почв (зав. проф. А.Б. Умарова) начала работу по теме «Структурно-функциональная организация твёрдой фазы почв: формирование, характеристики и роль в биосфере» (рук. вед.н.с. Е.Ю .Милановский). В рамках работ по этапу 2017 г. установлены закономерности трансформации лигнина в почвах в зависимости от термодинамических условий среды и агро-антропогенного использования. Предложена гипотеза генезиса продуктов окисления лигнина в составе органического вещества почв разного генезиса с учётом биохимического состава растений. Установлена пространственная локализация и раскрыты механизмы стабилизации твердофазных компонентов органического вещества на иерархических уровнях структурной организации почв. Разработан алгоритм физического фракционирования твёрдой фазы почв на основе комбинации гранулометрического и денсиметрического фракционирования, позволяющий выделять элементарные почвенные частицы по критерию их преимущественного диаметра без привязки к существующим классификационным границам гранулометрических фракций.

 

Учебная работа. Разработаны и внедрены в учебный процесс новые курсы, практики, практикумы:

кафедра оценки почв и земельных

– Экологическая безопасность и риски (доц. Г.П. Глазунов);

кафедра радиоэкологии и экотоксикологии

– Экономика природопользования (II курс, отделение экологии);

– Экономика и управление природопользованием (IV курс, отделение почвоведения);

Совершенствовался и дополнялся учебно-информационный ресурс EcoRadMod, посвященный проблемам радиоэкологии и радиобиологии. Получил дальнейшее развитие специализированный сайт для сопровождения курсов и спецкурсов по экологической экономике.

кафедра физики и мелиорации почв

– учебная летняя практика «Общая экология» (II курс, отделение экологии);

кафедра химии почв:

– Применение современных инструментальных методов в почвоведении (бакалавры, отделение почвоведения, практика);

– Применение современных педагогических технологий в образовательном процессе (магистры, отделение экологии, отделение почвоведения, практика).

 

Конференции. Организованы и проведены:

– XXVII международная междисциплинарная научная конференция «Человек и природа: проблемы социоестественных исследований» (18–22 сент.);

– международная молодёжная междисциплинарная школа-конференция «Человек и природа: стратегии экологической безопасности» (21–22 сент.);

– XVIII всероссийская с международным участием телекоммуникационная конференция экологических исследовательских проектов школьников «Природу России сохранят дети» (1 янв. – 15 февр.);

– II научная школа-семинар «Криогенные процессы и свойства почв» (10–12 марта).

 

Кандидаты наук 2017 г. Кандидатские диссертации защитили: уч. мастер кафедры физики и мелиорации почв Докучаев Павел Михайлович («Построение цифровой почвенной карты и картограммы углерода с использованием методов цифрового почвенного картографирования: на примере Вятско-Камской провинции дерново-подзолистых почв южной тайги»); н.с. лаборатории экологического почвоведения кафедры географии почв Кириллова Василиса Алексеевна («Почвенно-земельные ресурсы центра Европейской России в XVIII, XIX и XXI вв.: состояние, продуктивность, использование»); инженер лаборатории экологического почвоведения кафедры географии почв Столпникова Екатерина Михайловна («Плейстоценовые почвы стоянок первобытного человека как архив палеоэкологической информации: на примере Малого Кавказа, Внутреннего Дагестана и Среднерусской возвышенности»); ст.н.с. кафедры географии почв Стрелецкий Ростислав Александрович («Эколого-таксономические аспекты распространения фитогормональной активности среди дрожжей»).

 

Публикации. Опубликовано 15 монографий, 390 статей в российских и зарубежных журналах, 14 учебных пособий.

 

 

Аветов Н.А., Арефьев С.П., Валеева Э.И. и др. Парк «Нумто»: природа и историко-культурное наследие;

Аксёнов Г.П., Александровская О.А., Андреева О.В. и др. История наук о Земле. Вып. 6 / под ред. В.А.Снытко, В.А.Широковой;

Алтынов А.И., Алябина И.О., Барсова Н.Ю. и др. Национальный атлас Арктики;

Алтынов А.Е., Банколе Б.Э.У., Дручинин С.С. и др. Современные проблемы отвода, использования и учёта земель / под. ред. А.П.Сизова, О.В.Миклашевской;

Богатырёв Л.Г., Маслов М.Н., Бенедиктова А.И. и др. Оценка почв и земель: основные показатели и критерии;

Будилова Е.В., Замолодчиков Д.Г., Зотов В.А. и др. Природные и антропогенные экосистемы: проблемы и решения;

Водяницкий Ю.Н. Загрязнение почв тяжёлыми металлами и металлоидами;

Низовцев В.В., Шеин Е.В. Время и возраст природных объектов. Время физики и философии. Палеореконтрукции и время онтогенеза;

Судницын И.И., Смагин А.В., Садовникова Н.Б. и др. Закономерности поглощения почвенной влаги растениями;

Судницын И.И., Смагин А.В., Садовникова Н.Б. и др. Закономерности движения почвенной влаги;

Судницын И.И., Егоров Ю.В., Кириченко А.В. Давление почвенной влаги;

Desyatkin R.V., Goryachkin S.V., Konyushkov D.E. и др. Cryosols in perspective: a view from the permafrost heartland;

Morel J.L., Burghardt W., Kim K.H.J. и др. Soils within cities. Global approaches to their sustainable management – composition, properties, and functions of soils of the urban environment.

 

 

Болышева Т.Н., Егоров В.С. Оценка антропогенной нагрузки на фитоценозы в городской среде;

Верховцева Н.В., Пашкевич Е.Б., Кубарев Е.Н. и др. Агрохимия и комплекс микроорганизмов в почве агроценоза;

Докучаев П.М., Жоголев А.В., Кириллова Н.П. и др. Цифровая почвенная картография/ отв. ред. И.Ю.Савин, П.А. Докукин;

Кириллова Н.П., Силёва Т.М. Построение цифровых почвенных карт на основе базы данных полевых исследований;

Терехова В.А., Гершкович Д.М., Гладкова М.М. и др. Биотестирование в экологическом контроле / под ред. В.А.Тереховой;

Федотов Г.Н., Шалаев В.С. Изобретательские задачи с решениями по АРИЗ-71 и АРИЗ-77;

Хабарова Т.В., Балабко П.Н., Виноградов Д.В. Практикум по сельскохозяйственной радиоэкологии;

Шеин Е.В., Милановский Е.Ю., Хайдапова Д.Д. и др. Практикум по физике твердой фазы почв.

 

Адрес официальной страницы: www.soil.msu.ru