| 1 |
1 января 2013 г.-31 декабря 2013 г. |
Реконструкция экологических условий и почвенное состояние разных степных регионов второй половины Голоцена |
| Результаты этапа: Обобщены собственные и имеющиеся литературные источники эволюции почв и изменения экологических условий степной зоны во второй половине голоцена, и опубликованы коллективом исполнителей проекта в трех статьях в 2013 г. Такие работы редки для черноземных регионов. В основном обобщения сделаны для лесных областей и полупустынных регионов. Черноземные степи Восточной Европы, Зауралья и Сибири и обнаруживают черты сходства и различия с природными изменениями в соседних регионах. В этих регионах степной зоны эволюция черноземов в голоцене была мезо-ксероморфной слабоконтрастной. Заметных сдвигов почвенных зон не происходило.
Эволюция черноземов Казахстана в голоцене была контрастной. Рассматриваются причины разнообразия эволюции почв разных регионов. Черноземы прошли несколько периодов трансформации, причинами которых в основном были динамичность смены климатических условий.
Выявлено несколько стадий развития почв степной зоны, с климатическими условиями более аридными и менее аридными, чем в настоящее время и климатическими параметрами близкими к современным. Длительность различных климатических периодов составляла 100n. В настоящее время детальность реконструкции палеоклимата с помощью исследования свойств палеопочв и спорово-пыльцевого анализа палеопочв и болотных отложений увеличивается и составляет 100-200-300, хотя это достижимо не всегда.
Впервые микробная биомасса палеопочв и фоновых современных почв исследована прямым микроскопированием в поляризационном микроскопе и на основании субстрат-индуцированного дыхания (СИД) - методом. В исследованных палеопочвах базальное дыхание составляет 0.05-0.14 мкг • г-1 • час-1 С-СО2, это в 3-5 раз меньше, чем в фоновых почвах. СИД палеопочв достигает 0.3-0.8 мкг • г-1 • час-1 С-СО2, а в современных почвах оно выше в 5-15 раз. Микробная биомассы обнаружена во всех исследованных погребенных палеопочвах. Ее величина колеблется от 29 до 67 мг C/100 г., что в 10-24 раз меньше чем в фоновых дневных почвах. Впервые для палеопочв Зауралья дана качественная и количественная характеристика микрогрибов и бактерий палеопочв. Во всех исследованных почвах грибная биомасса значительно доминирует над биомассой бактерий. В погребенных древних почвах величина бактериальной массы на порядок меньше, чем в современных фоновых почвах. Содержание микробной биомассы в фоновой современной почве было близким при определении методом прямого микроскопирования и методом СИД, в палеопочвах большее количество микробной биомассы обнаружено при исследовании в поляризационном микроскопе по сравнению с методом СИД. Грибной мицелий реже выявляется в палеопочвах по сравнению с современными почвами. Длина и диаметр грибкового мицелия мало отличаются в древних и современных почвах. Особенностью исследуемых почв является наличие большого количества биомассы спор грибов. Она составляет 10-33% об общей грибной биомассы. В основном доля спор больше в палеопочвах.
Выявлены разные формы спор грибов в исследованных почвах. Начаты пионерные работы по выявлению пулов углерода с различным сроком круговорота для палеопочв: лабильные формы - срок оборачиваемости – сутки, стабильные формы - срок оборачиваемости - годы, инертные формы - срок оборачиваемости – тысячи лет. Впервые исследованы палеопочвы Тывы при широкомасштабных археологических раскопках вдоль трассы строящейся железной дороги Кызыл-Куракино. Важным разделом работы является дешифрирование космоснимков для выявления масштабов древнего орошения Тывы, приуроченного к поселениям различных археологических культур. Проведены полевые работы по исследованию палеопочв под валом древних хорошо сохранившихся оросительных каналов и в их руслах, разрабатывается методология их дальнейшего исследования для выявления времени сооружения этих каналов. |
| 2 |
1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. |
Реконструкция экологических условий и почвенное состояние разных степных регионов второй половины Голоцена |
| Результаты этапа: Подготовлена и сдана в печать монография, в которой подведены итоги многолетних исследований палеопочв укрепленного поселения Аркаим и курганов его акрополя – выдающихся памятников синташтинской культуры эпохи бронзы Евразии, открытых в 1987 г. в Челябинской области. Определено время их сооружения радиоуглеродным методом - 21-19 вв. до н.э. (точность 1 сигма). Сравнения свойств древних и современных почв показало, что природные условия эпохи были несколько более увлажненными. Этот вывод подтвержден данными спорово-пыльцевого и биоморфного анализов палеорастительности с уточнением также большей теплообеспеченности. Суммированы сведения об экологических условиях эпохи бронзы для степной и лесостепной зон Евразии. Материалы обобщены в виде монографии и сданы в печать.
Впервые выполнено сопряженное изучение голоценовой эволюции почв низкой, средней и высокой пойм, террас и водораздела у малой реки. Получены новые сведения об истории земледелия Тывы. Исследованы погребенные почвы Центральной Тувы с мощным профилем, имеющие возраст 1300±80 лет (СОАН-8340). Это время расцвета уйгурского каганата, с которым связано максимальное развитие земледелия Тывы, в том числе орошаемого. В настоящее время они перекрыты песчаными наносами. Проведен анализ химического состава палеопочв и современных почв Тывы рассчитаны геохимические коэффициенты выветривания: CIA, Rb/Sr, Al2O3/(CaO+MgO+K2O+Na2O). Эти значения больше для горизонтов А1 палеопочв по сравнению с современными, что может свидетельствовать о более влажном климате в период раннего средневековья. Впервые для палеопочв Тывы и Зауралья дана качественная и количественная характеристика микрогрибов и бактерий на основании исследования прямым поляризационным микроскопированием и методом субстрат-индуцированного дыхания (СИД). Микробная биомассы обнаружена во всех исследованных палеопочвах, ее величина составляет 29 - 67 мг C/100 г., что в 10-24 раз |
