Введение к работе
Актуальность работы. Вопросы диагностики и экологического мониторинга ландшафтных зон горных систем Западного Саяна остаются недостаточно изученными в настоящее время. Изучение специфики почвообразования предгорных и горных территорий необходимо для определения направления почвообразовательных процессов, протекающих на одних геохимических фациях, но соответствующих различным высотам. Почвы предгорий и горных территорий обладают более низкой буферной способностью к естественным и антропогенным воздействиям, по сравнению с аналогичными почвами, но формирующимися на равнинах.
Эколого-геохимическая ситуация определяется рядом факторов, связанных с миграцией микроэлементов в зависимости от различных природных критериев. Знание этих факторов имеет важное значение для понимания процессов, которые постоянно происходят как в естественных, так и в искусственных экосистемах.
Выбор почвы как объекта связан с тем, что именно она аккумулирует компоненты загрязнений и контролирует перенос химических элементов и соединений в атмосферу, гидросферу и живое вещество. Изучение почвы важно потому, что она постоянно испытывает геохимическую нагрузку и сохраняет геоэкологическую информацию за многие годы функционирования источников загрязнения.
Для свойств почв и изучения их генезиса, а также для использования данных о почвенном покрове в решении практических задач - прогнозно-экологических, мелиоративных, поисково-геологических - необходимо учитывать миграцию микроэлементов в радиальном и латеральном направлении в почвенно-геохимическом ландшафте.
Объектом исследования является почвенный покров центральной и северозападной частей Западного Саяна (горный массив Ергаки и хребет Алан).
Предмет исследования - эколого-геохимические, физические, физико-химические и химические свойства почв.
Целью является изучение геоэкологического состояния почвенного покрова центральной и северо-западной части Западного Саяна.
Для достижения поставленной цели ставились и решались следующие основные задачи:
- изучить морфологические свойства почв центральной и северо-западной
частей Западного Саяна;
- определить физические, физико-химические и химические свойства почв центральной и северо-западной частей Западного Саяна;
- выявить основные закономерности дифференциации почв в пределах
центральной и северо-западной частей Западного Саяна в соответствии с
геохимическими фациями.
- рассчитать коэффициенты радиальной и латеральной миграции
микроэлементов и установить почвенно-геохимическую структуру.
Теоретической и методологической основой диссертации являются конструктивные идеи и результаты исследований отечественных и зарубежных специалистов в области географии почв, геохимии ландшафтов и геоэкологии: А. И. Перельмана, М. А. Глазовской, Н. С. Касимова, В. А. Алексеенко, А. Е. Ферсмана, Б. Б. Полынова, Ф. Кларка, В. В. Докучаева, В. А. Ковды, А. И. Геннадьева, В. Н. Горбачева, М. П. Смирнова, И. П. Герасимова, Б. Г. Розанова, С. А. Захарова, А. П. Виноградова, Г. В. Мотузовой, А. С. Владыченского, А. И. Сысо.
Фактический материал и методы исследования. В основу диссертации легли результаты полевых исследований автора 2008-2012 гг. Изучение ландшафтно-геохимической структуры района исследований проводилось катенарным методом. В ходе полевых исследований автором было выполнено макроморфологическое описание разрезов по стандартной схеме полевого изучения почв, отобраны образцы в соответствии с методическими рекомендациями. Автором лично были проведены лабораторные исследования 83 почвенных проб с целью изучения основных физических, физико-химических и химических свойств почв. Был изучен гранулометрический состав по средней пробе в стоячей воде методом пипетки в варианте Н. А. Качинского. Определено содержание общего органического углерода (гумуса) мокрым сжиганием по И. В. Тюрину. Проведён анализ определения карбонатов обменным (ацидиметрическим) методом, суммы обменных оснований по Каппену - Гильковицу. Определена величина рН водных вытяжек. Подвижные формы алюминия определены по ГОСТ 26485-85, фосфора ГОСТ 26204-84 и железа ГОСТ 27894.7-88. Содержание 25 микроэлементов (Sm, Lu, U, Yb, Au, As, Br, La, Ce, Tb, Th, Cr, Hf, Ba, Sr, Nd, Ag, Cs, Sc, Rb, Zn, Та, Co, Eu, Sb) определялось нейтронно-активационным методом в лаборатории Томского политехнического университета. Для определения интенсивности миграции микроэлементов использовались коэффициенты радиальной и латеральной дифференциации. Для определения наличия зависимости между признаками почв, развивающихся на различных геохимических фациях, использован коэффициент ранговой корреляции Спирмена при помощи Statistic 6.0.
Защищаемые положения:
впервые для Западного Саяна установлено, что горные почвы этого региона имеют ряд существенных отличий от почв прилегающих равнинных территорий.
доказано, что в пределах одинаковых геохимических фаций Западного Саяна формируются различные генетические разновидности почв.
- установлено, что характер латеральной и радиальной миграции
микроэлементов в исследуемых ландшафтно-геохимических системах в
центральной и северо-западной частях Западного Саяна различен, что связано с
литологической неоднородностью исследуемой территории.
- показано, что антропогенная нагрузка на исследуемой территории в
течение последних 10 лет устойчиво снижается.
Научная новизна работы. В ходе исследования:
впервые для центральной и северо-западной частей Западного Саяна (горный массив Ергаки и хребет Алан) изучены почвы катенарным методом, установлены основные физические, физико-химические и химические свойства почв.
впервые с высокой детальностью изучен микроэлементный состав почв центральной и северо-западной частей Западного Саяна и рассчитаны коэффициенты латеральной и радиальной миграции для данного региона;
- впервые проведена геоэкологическая оценка региона исследования.
Теоретическая значимость заключается в дальнейшем развитии теории
геоэкологии и установлении новых закономерностей эколого-геохимической эволюции почв горных территорий.
Практическая значимость работы состоит в выявлении основных физических, физико-химических, химических и эколого-геохимических особенностей почв горных территорий центральной и северо-западной частей Западного Саяна. Полученные данные могут быть использованы и используются при геохимических и геоэкологических исследованиях в пределах горных территорий, в природоохранной деятельности, при физико-географическом и геоэкологическом районировании территорий, специальном картографировании и др.
Материалы используются в учебном процессе в РГПУ им. А. И. Герцена на кафедре геологии и геоэкологии.
Достоверность исследований определяется всесторонним теоретическим анализом, представительностью фактического материала, современным уровнем эколого-геохимических исследований.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации изложены в 11 печатных работах, из них 2 - в рецензируемых изданиях. Результаты исследований доложены на Всероссийской конференции «География, история и геоэкология Сибири» (КГПУ им. В. П. Астафьева, г. Красноярск, 2009, 2010, 2011, 2012 гг.); V Международном совещании «Геохимия биосферы» (Научно-исследовательский институт геохимии биосферы ЮФУ, г. Новороссийск, 2009 г.); Международном симпозиуме им. академика М. А. Усова студентов и молодых ученых (ТПУ, г. Томск, 2011 г.); Международной конференции «Экологические, экономические и социально-культурные предпосылки трансграничного сотрудничества в Балтийском регионе» (ПГУ, г. Псков, 2012 г.).
Похожие диссертации на Эколого-геохимические особенности формирования почвенного покрова Западного Саяна
