Латеральная миграция твердофазного вещества лесостепных почв в ландшафтно-геохимических аренах Среднерусской возвышенности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.23, кандидат наук Кошовский Тимур Сергеевич

• Кошовский Тимур Сергеевич
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Кошовский Тимур Сергеевич

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ_4

Используемые аббревиатуры:_9

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРОЦЕССАХ ПЕРЕДВИЖЕНИИ ТВЕРДОФАЗНОГО ПОЧВЕННОГО МАТЕРИАЛА_10

1.1. Обзор научных направлений и методов исследования перемещения

твердофазного почвенного материала

1.2. Исследования эрозионно-аккумулятивных процессов в малых водосборах

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ_18

2.1. Объекты исследования

2.2. Физико-географическая характеристика объектов исследования 22 2.3 Почвенный покров территорий исследования 29 2.4. Методы исследования

ГЛАВА 3. ПАРАМЕТРИЗАЦИЯ ПОЧВЕННЫХ КАТЕН ПО ХАРАКТЕРИСТИКАМ ЛАТЕРАЛЬНОЙ МИГРАЦИИ ТВЕРДОФАЗНОГО ВЕЩЕСТВА ПОЧВ_44

3.1. Морфологические параметры катен

3.2. Внутрикатенарная дифференциация ЛМТВ почв

3.3. Дистанционные параметры передвижения твердофазного вещества почв в катенах

3.4. Параметры почвенных катен по проявлением ЛМТВ почв

3.5. Факторы, формирующие таходинамическую структуру почвенных катен

3.6. Влияние латеральной миграции твердофазного вещества почв на распределение органического углерода в катенах ландшафтно-геохимических арен

ГЛАВА 4 . ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ И ОСОБЕННОСТИ АРЕАЛОВ РАССЕЯНИЯ И АККУМУЛЯЦИИ В ПРЕДЕЛАХ ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ АРЕН_67

4.1. Ареалы рассеяния твердофазного вещества почв

4.2. Ареалы аккумуляции твердофазного вещества почв

4.3. Факторы формирования и характер сопряжения ареалов рассеяния и аккумуляции

4.4. Педоседименты и ареалы аккумуляции на задернованной части ЛГ арены

ГЛАВА 5. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ МИГРАЦИОННАЯ СТРУКТУРА ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ АРЕН_101

5.1. Расчёт и параметры баланса твердофазного вещества почв

101

5.2. Изменение баланса твердофазного вещества почв во времени и в пространстве

5.3. Соотношение площадей рассеяния и аккумуляции как выражение явлений

концентрации и деконцентрации твердофазного вещества почв

5.4. Сравнительный анализ балансов твердофазного вещества почв в ландшафтно-геохимических аренах широколиственно-лесной и лесостепной зон

ВЫВОДЫ_126

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ_128

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Латеральная миграция твердофазного вещества лесостепных почв в ландшафтно-геохимических аренах Среднерусской возвышенности»

Введение

Актуальность темы обусловлена, с одной стороны, существенным влиянием миграции почвенного вещества в твердофазном виде на геохимические характеристики ландшафта и строение почвенного покрова, с другой стороны, её недостаточной изученностью в этих аспектах. В ландшафтно-геохимических исследованиях основное внимание обычно уделяется водной физико-химической миграции; в то же время, во многих ландшафтах миграция вещества в твердофазном виде является преобладающей по объёму. При этом объектом исследования чаще всего являются катенарные сопряжения почв, и в гораздо меньшей степени изучаются целостные системы - ландшафтно-геохимические арены. Также актуальным моментом является оперирование такими количественными параметрами латеральной миграции твердофазного вещества почв, как темпы миграции, объёмы вещества, вовлечённого в миграцию и др., которые могут быть охарактеризованы с помощью развиваемого нами метода магнитного трассера.

Тема исследования актуальна для смежных естественных наук -эрозиоведения, ландшафтоведения, геоморфологии. Изучение латеральной миграции твердофазного вещества особенно актуально для ландшафтов с высокой земледельческой освоенностью, где темпы миграции существенно повышены и в перенос интенсивно вовлекается материал плодородных гумусовых горизонтов.

Цель исследования - охарактеризовать пространственно-временную структуру миграции твердофазного вещества почв в ландшафтно-геохимических аренах Среднерусской возвышенности в пахотный период.

Задача исследования:

1. Для ландшафтно-геохимических арен различных природных зон оценить возможности применения метода магнитного трассера при исследовании латеральной миграции твердофазного вещества почв.

2. Установить параметры латеральной миграции твердофазного вещества

4

почв в пределах катен и провести их сопоставление, оценить воздействие на свойства почв.

3. Выявить миграционную структуру ландшафтно-геохимических арен с выделением площадей рассеяния и аккумуляции твердофазного вещества почв.

4. Охарактеризовать изменчивость во времени темпов латеральной миграции твердофазного вещества почв в пределах ландшафтно-геохимической арены и отдельных её частей.

5. Провести сравнение ландшафтно-геохимических арен различных природных зон по параметрам латеральной миграции твердофазного вещества почв.

Материалы и методы исследования. Фактический материал собран на ключевых участках, расположенных в центральной части Среднерусской возвышенности: в зоне широколиственных лесов - ландшафтно-геохимическая арена «Петровка», в зоне лесостепи - ландшафтно-геохимическая арена «Хвощин лог» и отдельные почвенные катены участка «Батрацкие дачи». Выбор участков обусловлен сочетанием расчленённого рельефа и сельскохозяйственной освоенности регионов. В этих условиях миграция твердофазного вещества происходит с высокими относительно целинных территорий темпами.

При выявлении факторов и закономерностей латеральной миграции твердофазного вещества почв применены сравнительно-географический и почвенно-генетический методы. Для оценки латеральной миграции твердофазного вещества применялись: метод магнитного трассера (ММТ), характеризующий период порядка 100 лет, почвенно-морфологический метод (ПММ) - порядка 160-300 лет, радиоцезиевый метод (РЦМ) - порядка 30 лет, метод математического моделирования в программе WaTEM/SEDEM. Обработка данных статистическими и геоинформационными методами проведена в программах ArcGIS, Statistica, SAGA.

Новизна работы. Разработан масс-балансовый способ количественного

5

расчёта темпов латеральной миграции твердофазного вещества (ЛМТВ) почв при использовании метода магнитного трассера и показана возможность его применения для пространства целостных ландшафтно-геохимических арен (ЛГА). Выявлены миграционные структуры ландшафтно-геохимических арен применительно к твердофазному веществу почв и проведено их сравнение в разных природных зонах. Установлены временные тренды в изменении миграционной структуры ЛГА. Показаны связи ЛМТВ почв со свойствами почв и почвенного покрова и изменение степени связи в пространстве ЛГА.

Личный вклад автора состоит в планировании, организации и проведении более 20 полевых работ, выполнении большинства аналитических исследований, статистической и картографической обработке материала, работе с геоинформационными системами, всестороннем анализе данных и написании текстов работы.

Защищаемые положения:

1. В пределах исследованных ландшафтно-геохимических арен пахотные почвенные катены образованы неоднократно сменяющимися сегментами выноса или привноса, замедления или ускорения темпов миграции твердофазного вещества почв. Выпуклые склоны солярной ориентации отличаются формированием в средней части сегментов привноса, которые выше и ниже по гипсометрическому уровню отделяются сегментами замедления выноса и ускорения выноса; сходные по морфологии теневые склоны обладают менее частой сменой сегментов.

2. Ландшафтно-геохимические арены состоят из ареалов рассеяния и аккумуляции твердофазного вещества почв, характеризующихся определёнными темпами и объёмами перемещения материала, а также миграционной сопряжённостью; ареалы аккумуляции, как и ареалы рассеяния, приурочены к разнородным геоморфологическим позициям.

3. В пределах исследованной ландшафтно-геохимической арены при

сравнении среднемноголетних темпов латеральной миграции твердофазного

вещества почв для временных срезов длительностью около 300, 140 и 30 лет

6

выделяются участки со сменой знака сальдо баланса твердофазного вещества почв и участки с одинаковым для оцениваемых срезов положительным или отрицательным балансом.

4. Сравнение ландшафтно-геохимических арен широколиственно-лесной и лесостепной зон указывает на сходство пространственных структур латеральной миграции, охарактеризованных соотношениями площадей ареалов рассеяния и аккумуляции. Баланс твердофазного вещества почв в лесостепной арене характеризуется повышенными объёмами и темпами рассеяния, что связано с различиями в противоэрозионной стойкости почв сравниваемых арен, распространением склонов с ложбинной сетью и с зональными отличиями в режиме выпадения ливневых осадков.

Практическая значимость. Результаты настоящей работы важны для развития теории и методологии геохимии ландшафтов и географии почв. Использование полученных данных при планировании, ведении и оптимизации сельскохозяйственных работ должно привести к уменьшению потерь плодородия почвы связанных со смывом вещества гумусово-аккумулятивных горизонтов. Материалы диссертации существенно расширяют информацию о закономерностях миграции химических элементов и соединений, ассоциированных с твердофазным веществом почвы, биогенных элементов, накапливающихся в гумусовых горизонтах почв, загрязняющих веществ, попадающих в почвы из атмосферы. Представленная работа может быть использована для улучшения количественного расчёта темпов эрозии почв и аккумуляции наносов.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на заседаниях кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова; отдельные результаты исследований были представлены в докладах на следующих конференциях, съездах и форумах: Международном молодежном научном форуме «Ломоносов-2010» (Москва, 2010), Докучаевских молодежных чтениях (Санкт-Петербург, 2011, 2012), Международной научной

7

конференции «Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных странах» (Белгород, 2013, 2017), Международной научной конференции «Современное состояние черноземов» (Ростов-на-Дону, 2013), Генеральных ассамблеях Европейского географического союза EGU (Вена, 2014, 2015, 2017), 35ом Международном географическом конгрессе IGU (Москва, 2015), научном семинаре «Маккавеевские чтения» (Москва, 2016), второй Всероссийской открытой конференции «Почвенные и земельные ресурсы: состояние, оценка, использование» (Москва, 2017). Результаты исследований вошли в состав работ по грантам РФФИ: проект 13-05-00098-а «Факторы и темпы латеральной миграции твердофазного вещества продуктов почвообразования и ее влияние на состояние почвенного покрова (метод магнитного трассера)» и проект 1305-41158 РГО «Антропогенные изменения природной среды юга Центральной России за последние века в связи с сельскохозяйственным освоением территорий»; РНФ: проект 14-27-00083 «Пространственно-временной анализ миграции химических элементов и соединений в природных и антропогенных ландшафтах».

Публикации. Материалы исследований изложены в 35 печатных работах, в том числе в 5 статьях журналов из списка Scopus, WoS, RSCI и в 11 статьях в других изданиях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы (220 источников, в том числе 98 на иностранных языках). Содержательная часть работы изложена на 143 страницах текста, иллюстрирована 39 рисунками, включает 17 таблиц.

Благодарности. Автор глубоко признателен научному руководителю -

профессору А. Н. Геннадиеву за консультации и всестороннюю помощь на

каждом этапе работы. Автор выражает благодарность акад. РАН

Н. С. Касимову и коллективу кафедры геохимии ландшафтов и географии

почв за внимательное отношение и конструктивные замечания к работе; к.г.н.

А. П. Жидкину за многократное обсуждение материалов; сотрудникам

8

лаборатории углеродистых веществ биосферы - к.г.н. М. А. Смирновой, Р. Г. Ковачу, к.г.н А. С. Цибарт, Н. И. Хлыниной, д.г.н. Ю. И. Пиковскому; сотрудникам лаборатории эрозии почв и русловых процессов к.г.н. Е. Н. Шамшуриной, к.г.н. Н. Н. Ивановой, к.г.н. В. Р. Беляеву, к.г.н. М. М. Иванову за плодотворное сотрудничество в рамках изучаемой проблемы. Существенную помощь в разработке различных разделов диссертации оказали к.ф-м.н. В. Д. Устинов, В. А. Ефремова, к.ю.н. В. С. Кошовская, Е. И. Вузман-Кошовская. Полевые работы в Белгородской области проводились в экспедициях под руководством проф. Ю. Г. Чендева. Помощь в полевых и лабораторных работах также оказывали Д. В. Фомичева, В. Р. Гильманов, А. А. Горлов, А. П. Иванова, О. С. Кошовская.

Используемые аббревиатуры:

СМЧ - сферические магнитные частицы

ММТ - метод магнитного трассера

МТВ - миграция твердофазного вещества

ЛМТВ - латеральная миграция твердофазного вещества

ТФВ - твердофазное вещество почв

ЛГА - ландшафтно-геохимические арены

ГИС - геоинформационные системы

ПДС - педоседименты

ММВ - механическая миграция вещества

ЭАП - эрозионно-аккумулятивные процессы

Глава 1. Современные представления о процессах передвижении твердофазного почвенного материала 1.1. Обзор научных направлений и методов исследования перемещения твердофазного почвенного материала

Передвижение твердофазного почвенного материала в разных аспектах исследуется в различных естественно-научных дисциплинах - эрозиоведении, геоморфологии, геохимии ландшафтов, географии почв, экологии и некоторых других. Близкими к предмету текущего исследования являются следующие понятия, соответственно перечисленным направлениям: эрозионно-аккумулятивные процессы (ЭАП), различные склоновые процессы, в первую очередь делювиальный смыв и солифлюкция, механическая миграция вещества почв (ММВ), денудационно-аккумулятивные почвенные структуры.

В геохимии ландшафтов тематика данного исследования раскрывается в нескольких аспектах. Первые геохимические работы по оценке миграции вещества в твердом виде проводились при разработке геохимических методов поисков полезных ископаемых (Соловов и др., 1985). Показана возможность формирования ореолов рассеяния и смещения их вниз по склону за счёт действия процессов механической миграции вещества. Позднее, механическая миграция вещества была выделена в отдельный тип миграции на самом высоком иерархическом уровне, как соответствующая механической форме движения материи и подчиняющаяся законам механики (Перельман, Касимов, 1999). Была отмечена большая роль ММВ в формировании ряда ландшафтов - горных, пустынных, агроландшафтах - в которых она происходит с повышенными темпами, значительно превосходя по объёмам миграцию веществ в растворённых формах. М.А. Глазовской были выделены отдельные типы геохимических сопряжений с преобладанием механического сноса -водно-почвенно-солифлюкционные, водно-почвенно-эрозионные,

гравитационно-осыпные, дефляционные (Глазовская, 2002).

Миграция вещества в твердофазном виде изучается при гидролого-

10

геохимических работах путём оценок стока взвешенных веществ (Lychagin et а1, 2017). Исследуется соотношение твёрдого и растворённого стоков в целом и для отдельных химических элементов в частности. Для крупных речных бассейнов в среднем отмечается преобладание объёма веществ, переносимых с твердым стоком, в сравнении с растворёнными формами (Алексеевский, Михинов, 1991).

Современные исследования показывают, что на уровне малых водосборов большая доля твердофазного вещества откладывается в различных звеньях флювиальной сети и не доходит до речных систем высоких порядков (Голосов, 2006), поэтому оказывается неучтённой при анализе гидролого-гидрохимических данных. На крупномасштабном уровне (почвенно-геохимические катены, каскадные ландшафтно-геохимические системы первых порядков) передвижение вещества в твердофазном виде с точки зрения геохимии ландшафтов оказывается недостаточно изучено (Глазовская, 2000).

Подробные исследования механической миграции вещества почв и её влияние на перераспределение вещества в почвенных катенах проводилось с использованием метода магнитного трассера (Геннадиев и др., 2016). Для ряда сопряжений в зоне дерново-подзолистых почв, чернозёмов и бурозёмов было выявлено влияние формы склона и других его параметров на миграцию твердофазного вещества почв в катенах (Геннадиев и др., 2002, 2005, 2006; Геннадиев, Жидкин, 2012). На основе данного метода были показаны отличия в скоростях механической миграции на склонах различной экспозиции (Геннадиев и др., 2010). В указанных работах исследовались в основном катенарные сопряжения почв. Оценка механической миграции в площадном аспекте проводилась значительно реже и в ограниченном объеме (Жидкин, 2010). В то же время, изучение и характеристика ММВ почв на площадных объектах позволяют перейти к определению балансовых составляющих, что в ландшафтно-геохимических исследованиях необходимо для определения объёмов передвигающегося и аккумулирующегося вещества.

География почв. Разностороннее воздействие исследуемого в данной

11

работе процесса передвижения твердофазного почвенного материала на

строение почв и почвенного покрова объясняет интерес к нему и с точки

зрения почвоведения, в частности географии почв и теории структур

почвенного покрова. Процесс латеральной миграции твердофазного вещества

формирует специфические структуры почвенного покрова, называемые

денудационно-аккумулятивными (Глазовская, 2000). Подробно структуры

почвенного покрова, сформированные под воздействием процессов денудации

и аккумуляции, изучались Н.П. Сорокиной (Сорокина, 2003, 2005; Сорокина,

Козлов, 2009). Составляющими данных структур являются специфические

почвенные тела, как эродированные, так и накапливающие на своей

поверхности твердофазный материал. Специфические отложения,

формирующиеся из привнесённого почвенного материала, в трудах М.А.

Глазовской названы педоседиментами и педолитоседиментами.

Педоседименты являются объектом, интересующим почвоведов,

геоморфологов, геохимиков ландшафта. Отмечается необходимость

дальнейшего изучения их строения, распространения и геохимических

особенностей (Столпникова, 2014, Сычева, 2012, 2015)

Эрозиоведение. Наибольший по количеству проводимых исследований

блок работ, посвящённых передвижению твердофазного почвенного

материала, принадлежит эрозиоведению. В этой области науки накоплен

весьма значительный по объёму и разнообразию материал, характеризующий

течение эрозионно-аккумулятивных процессов (ЭАП) в зависимости от

различных факторов (Звонков, 1962; Заславский, 1987; Иванов, 2003;

Дербеденцева, 2006; Голосов, 2006). Факторы и условия, определяющие

эрозионно-аккумулятивные процессы, обычно группируют в 5 категорий:

климатические, определяющие ливневой и талый смыв; геоморфологические,

почвенные, растительные и антропогенные. Обобщения о влиянии отдельных

факторов приводятся в работах (Кузнецов, Глазунов, 1996, Литвин, 2002).

Количественная оценка влияния факторов на ЭАП и по отдельности, и при

совместном действии проводилась, в частности, на экспериментальных

12

стоковых площадках, на основе обобщения данных с которых была составлена эмпирическая модель USLE (Wischmeier, Smith, 1965), модифицированная позднее в RUSLE (McCool et al., 1987). Кроме обработки эмпирических наблюдений, активно разрабатывались теоретические модели склоновых потоков и параметров отрыва и транспортировки ими почвенных частиц (Швебс, 1971). На основании огромного количества данных получены основные зависимости между темпами эрозионно-аккумулятивных процессов и характеристиками склонов (Mitasova et. al., 1996).

Методы. При изучении ЭАП используется широкий спектр методов, как прямых, так и косвенных. Традиционным давно использующимся методом количественной оценки ЭАП является почвенно-морфологический. Метод основан на использовании мощностей генетических горизонтов почв в качестве критерия смытости или намытости почв (Преснякова, 1956; Сорокина, 1966; Добровольская, Ларионов, 1999; Иванова и др., 2000). Несмотря на широкую распространённость и длительную практику применения этого метода, отмечаются и его серьёзные ограничения, обусловленные природной вариабельностью мощностей генетических горизонтов и сложностью поиска эталонных профилей .

В последние десятилетия интенсивное развитие получили методы

трассеров, которые основаны на использовании различных компонентов почв

естественного, природного-антропогенного, антропогенного происхождения

или искусственно вносимые для проведения исследований. Трассеры

переносятся вместе с почвенной массой и вследствие этого маркируют

пространственное распределение и темпы эрозии почвенного покрова и

аккумуляции вещества почв. Активнее всего в настоящее время в качестве

трассеров используют радиоактивные изотопы, в первую очередь - Cs-137

глобального бомбового и чернобыльского выпадения (Walling, 1998, Голосов,

2000, Du, Walling, 2011; Belyaev et al, 2005), также изотопы Be (Portenga, 2015),

Pb (Геннадиев, 2006; Mizugaki, 2008; Mabit, 2009) и ряд других. Встречаются

работы, использующие магнитные свойства почв для определения темпов

13

эрозионно-аккумулятивных процессов (Jordanova, 2014). Ещё одной группой перспективных трассеров являются оксиды редкоземельных элементов, вносимые исследователями в почву (Polyakov, 2009: Polyakov, Nearing 2004).

Влияние эрозионно-аккумулятивных процессов на содержание и распределение органического углерода в почвах изучалось в различных регионах на стоковых площадках (Hu, Kuhn. 2014; Bellangera et al, 2004), катенарных сопряжениях (Смирнова и др., 2010), в малых водосборах (Zadorova, 2011, Janeau, 2014) Эти исследования особенно актуальны в связи оценками баланса органического углерода в ландшафтах. Было показано накопление и консервация углерода в областях аккумуляции почвенного материала (Глазовская 2009), его потери на участках эродированных почв (Zhang et al, 2012). В то же время, в ряде работ было обнаружено отсутствие связи между темпами ЭАП и пространственным распределением органического вещества (Ritchie, McCarty, 2003).

1.2. Исследования эрозионно-аккумулятивных процессов в малых водосборах

Исследования по передвижению почвенного материала охватывают объекты различных масштабов - стоковые площадки (Bernard et al.,1992, Kimoto et al., 2006, Guzman et al., 2010, Bennett et al., 2010,), отдельные склоны (Zhang et al., 1998, Olson et al., 2008, Walling et al., 2009, Jordanova et al, 2014), малые и крупные водосборы (An et al, 2014, Fang et al, 2012., Li et al, 2015, Nearing et al, 2013, Shi et al, 2012), бассейны крупных рек и отдельные регионы (Lieskovsky, Kenderessy, 2014; Panagos et al, 2015; Голосов, Литвин, 2018; Prasuhn, Liniger, 2018), территории глобального масштаба (Горшков, 1980; Алексеевский, 1998; Перельман, Касимов, 1999). По данным Дж. Поэсена, среди перечисленных исследований наиболее слабая изученность отмечается для масштаба малых водосборов (рис. 1.1) (Poesen, 2014). Исследования, посвящённые оценке эрозионно-аккумулятивных процессов в масштабе

малых водосборов с характеристикой их пространственного распределения появляются только в последние десятилетия (рис. 1.2).

Размер, га

Рис. 1.1. Частота исследования стоковых площадок и водосборов для оценок темпов эрозионно-аккумулятивных процессов в Европе. Общее количество стоковых площадок -1719, общее количество водосборов, вынос материала из которых рассчитан на основе измерений содержания взвешенных веществ и расходов воды на гидрометрических станциях или оценки накопления в водохранилищах - 1794 (Poesen, 2014) На каждом масштабном уровне применяются специфические методы для решения поставленных задач (рис. 1.3). Для масштаба малых водосборов актуальными оказываются методы трассеров, среди которых по общему количеству применений лидирует радиоцезиевый метод. С использованием данного метода в малых водосборах были оценены - различия в темпах ЭАП в пространстве малых водосборов, объёмы эродируемого и аккумулируемого почвенного вещества, охарактеризован ряд особенностей пространственной локализации темпов ЭАП (Golosov et al, 1999; Panin et al, 2001; Walling et al, 2003; Fang et al, 2012; An et al, 2014; Nearing et al, 2005; Du, Walling, 2011). Выявляется высокая неоднородность темпов ЭАП в пространстве малого водосбора. В единичных работах проведено сравнение нескольких расположенных в различных природных зонах малых водосборов друг с другом (Nearing et al, 2005)

10 I 9

го 8 ш

° 7 7

Ш С ^ 6

и

° 4

о

9 9

Ln О Ln О LT1

ст! о о гн гн

СТ! о о о о

гН гм гм гм гм

Ю О LO о

СП О О тЧ

о о о

гН гм гм гм

Рис. 1.2. Расположение участков исследования эрозионно-аккумулятивных процессов в малых водосборах (порядка 10-100 га) методами трассеров (слева), количество исследований (справа). Составлено автором по данным публикаций из ресурсов ScienceDirect, Shpringer, Scopus, Elibrary.

3

2

1

0

Единично темпы ЭАП и их пространственное распределение в пределах однородного склона были оценены на основе данных о магнитной восприимчивости почв (Jordanova et al, 2014). Также редко используется, но даёт существенную дополнительную информацию метод искусственного вноса оксидов редкоземельных элементов (Polyakov, Nearing, 2004). При внесении оксидов различных редкоземельных элементов (Pr, Gd, La и др.) на разные геоморфологические элементы водосбора по прошествии нескольких эрозионных событий были определены направления движения почвенного вещества в пределах малого водосбора (Polyakov, Kimoto et al, 2009).

Определённым ограничением радиоцезиевого метода и метода привноса оксидов редкоземельных элементов является их малая временная глубина, не превышающая 30-60 лет в первом случае и нескольких лет - во втором. Больший период протекания ЭАП характеризует метод магнитного трассера, охватывающий последние 100 лет и более (Olson et al, 1996; Геннадиев и др,

2000). На данный момент единственная оценка параметров ЭАП в пределах малого водосбора осуществлена А.П. Жидкиным (2010).

Радионуклиды

Редкоземельные. элементы

Магнитные свойства почв

Другие трассеры

Методы «отпечатка пальца»

Стоковые площадки

Склоны

Малые водосборы

Крупные водосборы

Рис 1.3. Применяемые методы исследований для оценки эрозионно-аккумулятивных процессов в различных масштабных уровнях. Указан % исследований от общего количества, найденных в системе ScienceDirect и Scopus (Guzman, 2013)

Таким образом, изучение эрозионно-аккумулятивных процессов в пределах малых водосборов является актуальным и динамично развивающимся компонентом современных исследований. Актуальными задачами этого подхода является: расширение географии проводимых исследований; увеличение длительности периода, в пределах которого оцениваются темпы ЭАП; анализ внутренней структуры миграционных процессов в пределах малого водосбора.

Глава 2. Объекты и методы исследования

Глазовская Мария Альфредовна сформулировала представление о каскадных ландшафтно-геохимических системах различного пространственного порядка (1964). Объектами нашего исследования были локальные ландшафтно-геохимические арены, представляющие собой балочные водосборные бассейны 1-го порядка. В их пределах возможно определение балансов вещества, степени открытости или замкнутости. Крупный масштаб исследования позволяет с достаточной подробностью оценивать процессы миграции, что необходимо для понимания особенностей протекания ЛМТВ почв для интерполяции данных на большие территории.

Ключевым параметром для выбора территории исследования была выраженность и территориальная компактность микроарен. Указанным параметрам удовлетворяет Среднерусская возвышенность с высокой степенью эрозионного расчленения и распаханности. В её пределах были выбраны типичные по площади малые водосборы в различных ландшафтных зонах: широколиственно-лесной и лесостепной.По указанным параметрам выбранные микроарены являются репрезентативными для рассматриваемой территории.

2.1. Объекты исследования

Объектами исследования являются две ландшафтно-геохимические арены (ЛГА) - «Петровка» в широколиственно-лесной зоне (Плавский район Тульской области) и «Хвощин лог» в лесостепной зоне (Курский район Курской области), и катены участка «Батрацкие Дачи» в широколиственно-лесной зоне (Шебекинский район Белгородской области).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кошовский Тимур Сергеевич, 2019 год

Список литературы

1. Агроклиматический справочник по Тульской области. - М.: Коммунар, 1966. - 130 с.

2. Алексеевский, Н.И. Формирование и динамика наносов в речной сети и береговой зоне водоемов / Н.И. Алексеевский, А.Е. Михинов // Итоги науки и техники. Сер. Гидрология суши. - М.: ВИНИТИ, 1991. - Т. 8. - 183 с.

3. Алехин, В.В. Растительность и геоботанические районы Московской и сопредельных областей / В.В. Алехин - М.: Издательство МОИП, 1947. - 233 с.

4. Аринушкина, Е.В. Руководство по химическому анализу почв / Е.В. Аринушкина - М.: Изд-во Моск. ун-та. - 1970. - 490 с.

5. Арманд Д.Л. Физико-географическая характеристика Новосильского и Острогожского ключевых участков / Д.Л. Арманд, В.П. Лидов, Л.Е. Сетунская, Н.В. Хмелева. // Сельскохозяйственная эрозия и борьба с ней. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1956. - С. 38-107.

6. Бабанин В.Ф. Магнетизм почв / В.Ф. Бабанин, В.И. Трухин, Л.О. Карпачевский и др. - Ярославль: ЯГТУ, 1995. - 223 с.

7. Беляев В.Р. Влияние изменений природной среды на эрозионно-аккумулятивные процессы в овражно-балочной сети // Автореферат. 2004.

8. Будник, С.В. Динамика влажности почвы склонов при снеготаянии / С.В. Будник // Аграрная наука. - 2011 - №5 - С. 6-8.

9. Будник, С.В. Ливневый сток со склонов / С.В. Будник. - Житомир, 2007. -184 с.

10. Будник, С.В. Оценка взаимодействия гидрохимических и гидродинамических факторов склонового стока: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук./ Будник Светлана Викторовна - Воронеж, 2009. - 49 с.

11. Будник, С.В. Талый сток со склонов / С.В. Будник - Житомир, 2010. - 342 с.

12. Бутаков, Г.П. Эрозионный рельеф временных водотоков ВосточноЕвропейской равнины / Г.П. Бутаков, А.П. Дедков, Е.Ф. Зорина и др.// Маккавеевские чтения. - 1996. - С. 24-39.

13. Васильев, С.А. Энергетический подход для построения гидродинамической характеристики водного потока на склоновом агроландшафте / С.А. Васильев // 2015. - Т. 4. - № 40. - С. 194-200.

14. Геннадиев А.Н. Механическая миграция вещества почв: факторы и параметры / А.Н. Геннадиев, А.П. Жидкин, Т.С. Кошовский, М.А. Смирнова, Р.Г. Ковач // Геохимия ландшафтов. К 100-летию со дня рождения Александра Ильича Перельмана - АПР Москва, 2017. — С. 67-97.

15. Геннадиев А.Н., Касимов Н.С. Латеральная миграция вещества в почвах и почвенно-геохимические катены // Почвоведение. 2004. № 12. - с. 1447-1461.

16. Геннадиев, А.Н. Анализ сопряженного использования радиоактивного и магнитного трассеров для количественной оценки эрозии почв / А. Н. Геннадиев,

B. Н. Голосов, С. С. Чернянский и др. // Почвоведение. — 2005. — Т. 9. — С. 10801093.

17. Геннадиев, А.Н. Индикация параметров массопереноса в почвах по содержанию сферических магнитных частиц / А. Н. Геннадиев, С. С. Чернянский, К. Р. Олсон, Р. Г. Ковач // Вестник Московского университета. Серия 5: География. — 2005. — № 3. — С. 29-35.

18. Геннадиев, А.Н. Использование сферических магнитных частиц в качестве индикатора-метки при изучении катенарных почвенных сопряжений / А.Н. Геннадиев, С.С. Чернянский // Проблемы эволюции почв. - Пущино: ОНТИ ПНЦ, 2002.- С. 102-107.

19. Геннадиев, А.Н. Количественная оценка эрозионно-аккумулятивных явлений в почвах с помощью техногенной магнитной метки / А. Н. Геннадиев, К. Р. Олсон,

C. С. Чернянский, Р. Л. Джоунс // Почвоведение. — 2002. — № 1. — С. 21-32.

20. Геннадиев, А.Н. Почвообразование, эрозия и загрязнение почв на территории древнего поселения "Кахокиа" в долине р.Миссисипи (США) / А. Н. Геннадиев, К. Р. Олсон, С. С. Чернянский, Р. Л. Джонс // Vestnik Moskovskogo Unviersiteta, Seriya Geografiya. — 2001. — № 3. — С. 33-38.

21. Геннадиев, А.Н. Применение метода техногенной магнитной метки для количественно-хронологической оценки механической миграции вещества в почвах (на примере почв курганного поля "Кахокиа", США) / А.Н. Геннадиев, К.Р.

Олсон, С.С. Чернянский и др. // Геохимия ландшафтов и география почв. -Смоленск: Ойкумена, 2002. - С. 370-388.

22. Геннадиев, А.Н. Скорость почвообразования и допустимые нормы эрозии почв / А.Н. Геннадиев, М.И. Герасимова, З.В. Пацукевич // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. - 1987 - № 3.

23. Геннадиев, А.Н. Сравнительная оценка содержания в почвах магнитных сферул, 137cs и 210рЬ для целей индикации эрозионно-аккумулятивных процессов / А. Н. Геннадиев, В. Н. Голосов, С. С. Чернянский и др. // Почвоведение. - 2006. -№ 10. — С. 1218-1234.

24. Геннадиев, А.Н. Сферические магнитные частицы как микрокомпоненты почв и трассеры массопереноса / А.Н. Геннадиев, С.С. Чернянский Р.Г. Ковач// Почвоведение. - 2004. - №5. - С. 15-25.

25. Геннадиев, А.Н. Эрозия почв в различных условиях землепользования: оценка методом магнитного трассера / А.Н. Геннадиев, А.П. Жидкин, К.Р. Олсон, ВЛ Качинский// Почвоведение. - 2010. - Т. 9. - С. 1126-1134.

26. Геохимия ландшафтов и география почв. 100 лет со дня рождения М.А. Глазовской / под ред. Н.С. Касимова, М.И. Герасимовой. - М.: АПР, 2012. - 600 с.

27. Глазовская, М. А. Педолитогенез и континентальные циклы углерода. / М.А. Глазовская. - М.: Книжный дом "Либроком.", 2009 - 331 с.

28. Глазовская, М.А. Геохимические основы типологии и методики исследований природных ландшафтов / М.А. Глазовская. - Смоленск: Ойкумена, 2002. - 228 с.

29. Глазовская, М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. / М.А. Глазовская. - М.: Высшая школа, 1988. - 328 с.

30. Глазовская, М.А. Денудационно-аккумулятивные структуры почвенного покрова как формы проявления педолитогенеза / М.А. Глазовская // Почвоведение. - 2000. - № 2. - С. 134-147.

31. Глазовская, М.А. Типы почвенно-геохимических сопряжений / М.А. Глазовская // Вестник Московского Университета. Серия География. - М.: Издательство Московского университета, 1969. №5. - 128 с.

32. Голосов, В.Н. Аккумуляция в балках Русской равнины / В.Н. Голосов // Эрозия почв и русловые процессы. - М., 1998. - Вып. 11. - С. 97-112.

33. Голосов, В.Н. Использование радиоизотопов при исследовании эрозионно-аккумулятивных процессов / В.Н. Голосов // Геоморфология. - 2000. - № 2. - С. 2633.

34. Голосов, В.Н. Оценка темпов эрозии почв в различных ландшафтных зонах европейской части России / В.Н. Голосов, Л.Ф. Литвин // Новые методы и результаты исследований ландшафтов в Европе, Центральной Азии и Сибири. -2018. - С. 229-233.

35. Голосов, В.Н. Пространственно-временные закономерности развития современных процессов природно-антропогенной эрозии на Русской равнине / В.Н. Голосов, О.П. Ермолаев. - Казань-Москва: Изд-во АН РТ, 2019. - 372 с.

36. Голосов, В.Н. Эрозионно-аккумулятивные процессы в речных бассейнах освоенных равнин/ В.Н. Голосов. - М.: ГЕОС, 2006. - 296 c.

37. Голосов, В.Н. Эрозионно-аккумулятивные процессы и баланс наносов в бассейне р. Протвы / В.Н. Голосов // Вестник Московского университета. Сер. Геогр. - 1988. - №6. - С. 15-24.

38. Горшков, В.Г. Структура биосферных потоков энергии / В.Г. Горшков // Ботанический журнал. - 1980. - Т. 65.

39. Дербенцева, А.М. Эрозия и охрана почв (Механическая деградация почв) / А.М. Дербенцева. - Владивосток: Изд-во Дальневосточного ун-та, 2006 - 85 с.

40. Джеррад, А. Дж. Почвы и формы рельефа. Комплексное геоморфолого-почвенное исследование / А. Дж. Джеррад. - Л: Недра, 1984. - 208 с.

41. Добровольская, Н.Г. О почвенно-морфологическом методе оценки поверхностной эрозии / Н.Г. Добровольская, Г.А. Ларионов // Почвоведение. -1999. - Т. 6. - С. 72-78.

42. Докучаев В.В. Русский чернозём / В.В. Докучаев. - М-Л.: ОГИЗ-Сельхозгиз, 1936. - 552 с.

43. Егоров, В.В. Классификация и диагностика почв СССР / В.В. Егоров, Е.Н. Иванова, Н.Н. Розов. - М.: Колос, 1977. - 225 с.

44. Егоров, И.Е. Развитие эрозионно-аккумулятивных процессов в бассейнах малых рек (на примере р. Удебки) / И.Е. Егоров, А.Г. Казаков, Д.В Расомахин // Вестник Удмуртского университета. - 2014. - Т. 4. - С. 83-88.

45. Жидкин, А.П. Количественная оценка интенсивности вертикальной транслокации твердофазного вещества почв с помощью метода магнитного трассера / А.П. Жидкин, А.Н. Геннадиев // Почвоведение. - 2016. - № 7. - С. 785793.

46. Жидкин, А.П. Количественная оценка механической миграции вещества методом магнитного трассера: дис. на соиск. степени канд. геогр. наук: 25.00.23 / Андрей Петрович Жидкин. - М., 2010. - 164 с.

47. Жидкин, А.П. Обзор существующих представлений об эрозии почв в Белгородской области / А.П. Жидкин, Ю.Г. Чендев // Научные ведомости БелГУ. Серия Естественные науки. - 2014. - Т. 23. - № 194. - С. 147-155.

48. Жуков, А.В. Пространственные паттерны инфильтрации почвы на склоне балки / А.В. Жуков, Г.А. Задорожная, И.В. Лядская // Грунтознавство. - 2013. - Т. 2. - С. 22-27.

49. Загурский, А.М. Специфика микростроения и генезиса магнитных соединений железа в почвах: дис. на соиск. степени канд. биол. наук: 03.00.27 / Артем Михайлович Загурский. - М., 2008.- 125 с.

50. Загурский, А.М. Субмикроморфология магнитных фракций почв / А.М. Загурский, А.В. Иванов, С.А. Шоба // Почвоведение. - 2009. - №9. - С. 1124-1132.

51. Заславский М.Н. Эрозиоведение. Основы противоэрозионного земледелия / М.Н. Заславский. - М.: Высшая школа. - 1987. - 376 с.

52. Звонков В.В. Водная и ветровая эрозия земли / В.В. Звонков. - М.: Изд-во Академии наук СССР, 1962. - 175 с.

53. Иванов В.Д. Эрозия и охрана почв Центрального Черноземья России / В.Д. Иванов , Е.В. Кузнецова. - Воронеж: ВГАУ, 2003. - 360 с.

54. Иванова, Н.Н. Сравнение методов оценки интенсивности эрозионно-аккумулятивных процессов на обрабатываемых почвах / Н.Н. Иванова, В.Н. Голосов, M.B Маркелов // Почвоведение. - 2000. -№ 7. - С. 876-887.

55. Иванова, Н.Н. Трансформация профиля агросерой почвы на склоне, осложнённом ложбинами (на примере бассейна р. Зуша) / Н.Н. Иванова, Э.В. Тишкина. // Почвоведение. - 2008. - Т. 7. - С. 877-888.

56. Касимов, Н.С. Ландшафтно-геохимические системы и процессы. Катенарная ландшафтно-геохимическая организация / Н.С. Касимов, О.А. Самонова //

География, общество, окружающая среда. Функционирование и современное состояние ландшафтов. - М.: Городец, 2004. - Т. II. - С. 489-500.

57. Классификация и диагностика почв России / Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева, М.И. Герасимова - Смоленск: Ойкумена, 2004. - 342 с.

58. Ковач, Р.Г. Метод техногенной магнитной метки для изучения процессов массопереноса в почвенном покрове и эрозионно-русловых системах / Р.Г. Ковач, С.С. Чернянский, А.Н. Геннадиев // Изменения природной среды на рубеже тысячелетий. Труды международной электронной конференции. - Тбилиси-Москва, 2006. - С. 213-219.

59. Костовска, С.К.. Климатические условия Среднерусской лесостепи во второй половине XIX - первой половине XX в. / С.К. Костовска, В.О. Стулышапку // Фундаментальные Исследования. Вестник ТГУ. - Т.19. - Вып.1. - 2014. - С 234-241.

60. Костычев, П.А. Почвы черноземной области России, их происхождение, состав и свойства / П.А. Костычев. - М-Л.: ОГИЗ-Сельхозгиз, 1937. - 240 с.

61. Кошовский, Т.С. Диагностика, генезис и локализация педоседиментов в пределах малого водосбора (Среднерусская возвышенность) / Т. С. Кошовский, А. П. Жидкин, А. Н. Геннадиев, Н. Н. Иванова // Почвоведение. — 2019. — № 5. — С. 529-543.

62. Кузнецов М.С. Эрозия и охрана почв. / М.С. Кузнецов, Г.П. Глазунов. - М.: Изд-во МГУ, 1996. - 335 с.

63. Кузнецов, М.С. Эрозия и охрана почв: Учебник-2-е изд. перераб. и дополн / М.С. Кузнецов, Г.П. Глазунов - М.: Колос. - 2004. - 352 с.

64. Кузнецов, М.С. Эрозия почв лесостепной зоны Центральной России: моделирование, предупреждение и экологические последствия / М.С. Кузнецов, В.В. Демидов. - М.: Полтекс, 2002. - 184 с.

65. Кумани, М.В. Способы регулирования почвенно-эрозионных процессов и гидрологического режима агроландшафтов Центрально-чернозёмной зоны : автореферат диссертации на соискание степени доктора сельскохозяйственных наук : 06.01.03 / Михаил Владимирович Кумани. - Всерос. науч.-исслед. ин-т земледелия и защиты почв от эрозии. - Курск, 2004. - 49 с.

66. Ларионов, Г.А. Эрозия и дефляция почв: основные закономерности и количественные оценки / Г.А. Ларионов. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1993. - 199 с.

67. Лисецкий, Ф.Н. Современные проблемы эрозиоведения / Ф.Н. Лисецкий, А.А. Светличный, С.Г. Черный. - Белгород: «Константа», 2012. - 456 с.

68. Литвин, Л.Ф. География эрозии почв сельскохозяйственных земель России / Л.Ф. Литвин. - М.: ИКЦ Академкнига, 2002. - 255 с.

69. Литвин, Л.Ф. О классификации водной эрозии почв / Л.Ф. Литвин // Эрозия почв и русловые процессы. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1998. - Вып. 11. - С. 7-24.

70. Ломашов, И.П. О рельефе известнякового фундамента в Подмосковном бассейне / И.П. Ломашов // Известия АН СССР, серия геологическая. - М.: Наука, 1958. - №3 - 27-34 с.

71. Лялин, Н.Н. Природа Тульской области / Н.Н. Лялин. - Тула: Областное книжное издательство, 1954. - 112 с.

72. Маккавеев, Н.И. Плоскостная эрозия почв / Н.И. Маккавеев // Эрозия почв и русловые процессы. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981. - Вып. 4. - С. 6-14.

73. Маккавеев, Н.И. Эрозионные процессы (географическая наука практике) / Н.И. Маккавеев. - Москва: Мысль, 1984. - 255 с.

74. Маккавеев, Н.И. Эрозионные процессы на Русской равнине / Н.И. Маккавеев // Эрозия почв и русловые процессы. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1974. - Вып. 4. - С. 6-14.

75. Материалы по изучению русских почв. - СПБ: 2018. - Т. 11. - № 38. - 208 с.

76. Мельшиян, В.В. Тульская область. Экономико-географический очерк / В.В. Мельшиян. - Тула: Тульское книжное изд-во, 1959. - 240 с.

77. Михайлов В.Н. Гидрология / В.Н. Михайлов, А.Д. Добровольский, С.А. Добролюбов. - М.: Высшая школа, 2007. - 463 с.

78. Муха, В.Д. Почвы Курской области / В.Д. Муха. - Курск : КГСХА, 2006. -119 с.

79. Научно-прикладной справочник по климату СССР // Калужская, Тульская, Тамбовская, Брянская, Липецкая, Орловская, Курская, Воронежская, Белгородская области. - 1990. - Вып.28. - С. 362.

80. Национальный атлас России : в 4 т. ; 2004—2008, т. 2 / сост. и подгот. к изд. ПКО «Картография» ; гл. ред. В. М. Котляков ; отв. ред. Г. Ф. Кравченко. — М. : Роскартография, 2007. — 495 с.

81. Орлов, Д.С. Химия почв / Д.С. Орлов - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1985. — 376 с.

82. Панин, А.В. Основные этапы формирования пойм равнинных рек Северной Евразии / А.В. Панин, А.Ю. Сидорчук, А.В. Чернов. - Москва: МПГУ, 2010. - С. 20-31.

83. Пацукевич, З.В. Эрозия на пашне как источник загрязнения водоемов / З.В. Пацукевич, З.П. Кирюхина, М.Э. Козловская // Экологические проблемы эрозии почв и русловых процессов. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1992. - С. 16-28.

84. Перельман, А.И. Геохимия ландшафтов / А.И. Перельман, Н.С. Касимов - М. Астрея, 1999 - 610 с.

85. Попов, В.В. Леса Тульской области / В.В. Попов // Леса Европейской части СССР и Закавказья / Леса СССР. - М.: Наука, 1965. - С. 5-32.

86. Почвенная карта Тульской области. Масштаб 1:200 000. / Отв. ред. Саталкин А.И. Содержание карты разработано по почвенным исследованиям В.П. Дудоровой, Н.Г. Касацкой, под рук. Мясоедова В.Е. - 1985 г.- на 4 л.

87. Преснякова, Г.А. О классификации смытых почв // Почвоведение. - 1956. -№10. - C. 69-90

88. Разработка метода разновозрастных трассеров для оценки стадийности почвенно-эрозионных процессов / А.Н. Геннадиев, В.Н. Голосов, М.В. Маркелов, и др. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. - 2008. - № 3 - с. 24-31

89. Ратников, А.И. Почвы Тульской области / А.И. Ратников. - Тула, 1955. - 35 с.

90. Роде, А.А. Толковый словарь по почвоведению / А.А. Роде. - М.: Наука, 1975. - 287 с.

91. Сидорчук, А.Ю. Калибровка моделей почвенной эрозии на основе изучения выпадающих из атмосферы радиоизотопов /А.Ю. Сидорчук , В.Н. Голосов // Почвоведение. - 1995. - № 7. - С. 862-869.

92. Симонов, Ю.Г. Речной бассейн и бассейновая организация географической оболочки / Ю.Г. Симонов, Т.Ю. Симонова. // Эрозия почв и русловые процессы. -Вып. 14. - М., 2004. - С. 7-22.

93. Смирнова, Л.Г. Закономерности пространственного распределение гумуса в почвах эрозионных агроландшафтов / Л.Г. Смирнова, П.А. Украинский, И.Е. Новых // НТП Земледелие и растениеводство. - 2010. - С. 19-21.

94. Соловиченко, В.Д. Методика проведения почвенно-эрозионного обследования склоновых земель Белгородской области / В.Д. Соловиченко, С.И. Тютюнов- Белгород: Изд-во «Отчий край», 2014. - 43 с.

95. Соловиченко, В.Д. Плодородие и рациональное использование почв Белгородской области. - Белгород: Изд-во «Отчий край», 2005. - 293 с.

96. Соловиченко, В.Д. Почвенно-географическое районирование территории Белгородской области. - Белгород: Изд-во «Отчий край», 2010. - 41 с.

97. Соловов, А.П. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых / Соловов А.П. - Москва: "Недра", 1985. - 294 с.

98. Сорокина, Н.П. Опыт цифрового картографирования структуры почвенного покрова / Н.П. Сорокина, Д.Н. Козлов // Почвоведение. - 2009. - №. 2. - С. 198-210.

99. Сорокина, Н.П. Принципы типизации почвенных комбинаций при изучении агрогенных изменений почвенного покрова / Н.П. Сорокина // Почвоведение. -2005. - №. 12. - С. 1477-1488.

100. Сорокина, Н.П. Статистический метод оценки степени смытости на примере типичных чернозёмов / Н.П. Сорокина // Почвоведение. - 1966. - №2. -С. 91-96.

101. Сорокина, Н.П. Структура почвенного покрова пахотных земель (Типизация, картографирование, агроэкологическая оценка) / Н.П. Сорокина - 2003.

102. Столпникова, Е.М. Характеристика палеопочв и педоседиментов стоянок первобытного человека в долине р. Дзорагет (Армения) / Е.М. Столпникова, Н.О. Ковалева // Поволжский экологический журнал. - 2014. - Т. 4. - С. 628-641.

103. Сурмач, Г.П. Классификация смытых почв и её применение при составлении крупномасштабных почвенно-эрозионных карт // Почвоведение. - 1965. №1. - С. 71-80.

104. Сурмач, Г.П. Почвенно-эрозионные исследования на Среднерусской возвышенности / Г.П. Сурмач // Сельскохозяйственная эрозия и борьба с ней. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1956. - С. 70-110.

105. Сычева, С.А. Брянская палеопочва на Среднерусской возвышенности: 14С-возраст, длительность и история развития / Сычева С.А., Седов С.Н., О.С. Хохлова // Бюллетень комиссии по изучению четвертичного периода. - 2015. - Т. 74. - С. 5368.

106. Сычева, С.А. Палеомерзлотные события в перигляциальной области Среднерусской возвышенности в конце среднего и позднем плейстоцене / С.А. Сычева // Криосфера Земли. - 2012. - Т. 4. - С. 45-56.

107. Толчелыгаков, Ю.С. Эрозия и дефляция почв. Способы борьбы с ними / Ю.С. Толчелыгаков. - М.: Агропромиздат, 1990. - 158 с.

108. Уваров, Г.И. Деградация и охрана почв Белгородской области. - Белгород: Изд-во «Отчий край», 2010. - 182 с.

109. Устройство для учета твердого и жидкого стока при ливневой эрозии / Ю.В. Егоров, А.В. Бобков, Е.Н. Есафова, А.Д. Флесс // Почвоведение. 2015. - Т. 2. - С. 239-243.

110. Целищева Л. К. Очерк почв Стрелецкого участка Центрально-Черноземного заповедника / Л. К. Целищева, Е.К. Дайненко // Труды Центрально-Черноземного государственного заповедника им. проф. В. В. Алехина. - 1966. - С. 154-186.

111. Черноземы СССР. - т. 1. - M.: Колос, 1974 - 560 с.

112. Шамшин А.С. Борьба с эрозией почв / А.С. Шамшин - Тула: Тульское книжное изд-во, 1961. - 52 с.

113. Швебс, Г. И. Теоретические основы эрозиоведения / Г.И. Швебс - Киев-Одесса: Вища школа. Головное изд-во, 1981. - 224 с.

114. Щепащенко, Г.Л. Ливневая эрозия почв и методы борьбы с ней / Г.Л. Щепащенко. - М.: Почвенный ин-т, 1991. - 178 с.

115. Экологический атлас России / А. Х. Аджиев, С. А. Барталёв, М. Ю. Беккиев и др. — ООО Феория Москвка, 2017. — 510 с.

116. Экология эрозионно-русловых систем России. Под ред. Р.С. Чалова. - М.: Географический факультет МГУ, 2002. - 163 с.

117. Afshar, F.A. Soil redistribution rate and its relationship with soil organic carbon and total nitrogen using 137 Cs technique in a cultivated complex hillslope in western Iran / F.A. Afshar, S. Ayoubi, A. Jalalian // J. Environ. Radioact. - 2010. - V. 101. - № 8. - P. 606-614.

118. An, J. Using 137Cs technique to investigate the spatial distribution of erosion and deposition regimes for a small catchment in the black soil region, Northeast China / J. An, F. Zheng, B. Wang // Catena. - 2014. - V. 123. - P. 243-251.

119. Auerswald K. Rainfall erosivity in Europe Panos / K. Auerswald, P. Panagos, C. Borrelli // Sci. Total Environ. - 2015. - V. 511. - P. 801-804.

120. Bacchi O. Soil erosion evaluation in a small watershed in Brazil through 137Cs fallout redistribution analysis and conventional models / O. Bacchi, K. Reichard, G. Sparovek, S. Ranieri // Acta Geol. Hisp. - 2000. - V. 35. - № 3-4. - P. 251-259.

121. Bellangera B. Monitoring soil organic carbon erosion with 813C and 815N on experimental field plots in the Venezuelan Andes / B. Bellangera, S. Huona, F. Velasquez et al. // Catena. - 2004. - V. 58. - № 2. - C. 125-150.

122. Belyaev V. A comparison of methods for evaluating soil redistribution in the severely eroded Stavropol region, southern European Russia / V.R. Belyaev, P.J. Wallbrinkb, V.N. Golosov et al. // Geomorphology. - 2005. - V. 65. - № 3-4. - P. 173193.

123. Bernard C. Variabilité de la relation entre les pertes de césium et de sol par érosion hydrique / C. Bernard, M.R. Laverdière, A.R. Pesant // Geoderma. - 1992. - V. 52. - №. 3-4. - P. 265-277.

124. Boever M. De et all. Mechanisms of Degradation and Identification of Connectivity and Erosion Hotspots / J. Hooke, P. Sandercock, L.H. Cammeraat et al. // Combating Desertifi cation and Land Degradation: Spatial Strategies Using Vegetation, 2013. - C. 1-9.

125. Borselli L. Prolegomena to sediment and flow connectivity in the landscape: A GIS and field numerical assessment / L. Borselli, P. Cassi, D. Torri // Catena. - 2008. - V. 75. - № 3. - C. 268-277.

126. Burguet M. Study of sediment movement in an irrigated maize-cotton system combining rainfall simulations, sediment tracers and soil erosion models / M. Burguet, G. Guzmán, E. V. Taguas, J. A. Gómez// J. Hydrol. 2015. V. 524. P. 227-242.

127. Doetterl S. Erosion, deposition and soil carbon: A review of process-level controls, experimental tools and models to address C cycling in dynamic landscapes / S. Doetterl, A.A. Berhe, E. Nadeu, Z. Wang / Earth-Science Rev. - 2016. - V. 154. - P. 102122.

128. Du, P. Using 137 Cs measurements to investigate the influence of erosion and soil redistribution on soil properties / P. Du, D.E. Walling // Appl. Radiat. Isot. - 2011. - V. 69. - P. 717-726.

129. Fang H. Using 137Cs technique to quantify soil erosion and deposition rates in an agricultural catchment in the black soil region, Northeast China / H. Fang, L. Sun, D. Qi, Q. Cai // Geomorphology. - 2012. - V. 169-170. - P. 142-150.

130. Fang H. Using 137Cs to study spatial patterns of soil erosion and soil organic carbon (SOC) in an agricultural catchment of the typical black soil region, Northeast China / H Fang, L Sun, D Qi, Q Cai // J. Environ. - Radioact. - 2012. - V. 112. - P. 125132.

131. Furl, C. Analysis and simulation of large erosion events at central Texas unit source watersheds / C. Furl, H. Sharif, J. Jeong // J. Hydrol. - 2015. - V. 527. - P. 494504.

132. Gao X. Effects of soil erosion on soybean yield as estimated by simulating gradually eroded soil profiles / X. Gao, Y. Xie, G. Liu, B. Liu, X. Duan // Soil Tillage Res. - 2015. - V. 145. - P. 126-134.

133. GIS tools for erosion/deposition modelling and multidimensional visualization / H. Mitasova, W.M. Brown, D. Johnston et al. // Part III: Process based erosion simulation. Geographic Modelling and Systems Laboratory, University of Illinois. - 1996.

134. Golosov V.N. The spatial variability of Chernobyl-derived 137Cs inventories in a small agricultural drainage basin in central Russia / V. Golosov, D. Walling, A. Panin et al. // Appl. Radiat. Isot. - 1999. - V. 51. - № 3. - P. 341-352.

135. Golosov, V.N. Chernobyl 137Cs redistribution in the small basin of the Lokna River, Central Russia / V.N. Golosov, A.V. Panin, M.V. Markelov // Phys. Chem. Earth, Part A Solid Earth Geod. - 1999. - V. 24. - № 10. - P. 881-885.

136. Guzmán, G. Evaluation of magnetic iron oxides as sediment tracers in water erosion experiments / G. Guzmán, V Barrón., J.A. Gómez // Catena. - 2010. - V. 82. -№. 2. - P. 126-133.

137. Guzmán, G. Sediment tracers in water erosion studies: Current approaches and challenges / G Guzmán., V., Barrón J.A Gómez. // J. Soils Sediments. - 2013. - V. 13. -№ 4. - P. 816-833.

138. Hole, F.D. A classification of pedoturbations and some other processes and factors of soil formation on relation to isotropism and anisotropism / F.D. Hole. - 1961. - P. 375377.

139. Hooff, P.P.M. Van. Sediment source and storage in small watersheds on the Keuper marls in Luxembourg, as indicated by soil profile truncation and the deposition of colluvium / P.P.M. Van Hooff, P.D.Jungerius // Catena. 1984. - V. 11. - № 2-3. - P. 133144.

140. Hopp, L. Connectivity at the hillslope scale: Identifying interactions between storm size, bedrock permeability, slope angle and soil depth / L. Hopp, J.J. McDonnell // J. Hydrol. - 2009. - V. 376. - № 3-4. - P. 378-391.

141. Hu, Y. Aggregates reduce transport distance of soil organic carbon: are our balances correct? / Y. Hu, N.J. Kuhn // Biogeosciences. - 2014. - V. 11. - № 22. - P. 6209-6219.

142. Hussain, L. Erosion pattern on cultivated and uncultivated hillslopes determined by soil fly ash contents / L. Hussain, K.R. Olson, R.L. Jones // Soil Sci. - 1998. - V. 163. - № 9. - P. 726-738.

143. Janeau J.-L. Soil erosion, dissolved organic carbon and nutrient losses under different land use systems in a small catchment in northern Vietnam / J.-L Janeau, L.-C. Gillard, S.Grellier et al. // Agric. Water Manag. - 2014. - V. 146. - P. 314-323.

144. Johnson, D.L. Biomantle evolution and the redistribution of earth materials and artifacts / D.L. Johnson // Soil Sci. - 1990. - V. 149. - № 2. - C. 84-102.

145. Jordanova, D. Pattern of cumulative soil erosion and redistribution pinpointed through magnetic signature of Chernozem soils / D. Jordanova, N. Jordanova, P. Petrov // Catena. - 2014. - V. 120. - P. 46-56.

146. Kimoto A. Applicability of rare earth element oxides as a sediment tracer for coarse-textured soils for coarse-textured soils / A. Kimoto, M. Nearing, X. Zhang, D. Powell // Catena. - 2006. - V. 65. - № March. - P. 214-221.

147. Kimoto A. Multi-year tracking of sediment sources in a small agricultural watershed using rare earth elements / A. Kimoto, M. Nearing, M. Shipitalo, V. Polyakov // Earth Surf. Process. - Landforms. - 2006. - V. 31. - № 14. - P. 1763-1774.

148. Lal, R. Soil degradation by erosion / R. Lal // L. Degrad. Dev. - 2001. - V. 12. - № 6. P. 519-539.

149. Liu L. Identifying soil redistribution patterns by magnetic susceptibility on the black soil farmland in Northeast China / L. Liu, K. Zhang, Z. Zhang, Q. Qiu // Catena. -2015. - V. 129. - P. 103-111.

150. Liu, Y. Assessing sedimentological connectivity using WATEM / SEDEM model in a hilly and gully watershed of the Loess Plateau, China / Y. Liu, B. Fu // Ecol. IndiP. -2016. - V. 66. - P. 259-268.

151. Lychagin L. Surface water pathways and fluxes of metals under changing environmental conditions and human interventions in the Selenga River system / M. Lychagin, S. Chalov, N. Kasimov // Environmental Earth Sciences. - 2017. - V. 76. - №. 1. - P. 1.

152. Mabit L. Assessment of erosion and deposition rates within an Austrian agricultural watershed by combining 137Cs, 210Pbex and conventional measurements / L. Mabit, A. Klik, M. Benmansour et al. // Geoderma. - 2009. - V. 150. - № 3-4. - P. 231-239.

153. Mabit L. Spatial variability of erosion and soil organic matter content estimated from 137Cs measurements and geostatistics / L. Mabit, C. Bernard, M. Makhlouf, M. Laverdiere // Geoderma. - 2008. - V. 145. - P. 245-251.

154. Mabit, L. Relationship between soil 137Cs inventories and chemical properties watershed in a small intensively cropped watershed / L. Mabit, P. Bernard // Surf. Geosci. - 1998. - V. 327. - P. 527-532.

155. Mahler, B.J. Lanthanide-labeled clay: A new method for tracing sediment transport in Karst / B.J. Mahler, P.P. Bennett, M. Zimmerman // Ground Water. - 1998. -V. 36. - № 5. - P. 835-843.

156. Marchamalo, M. Flow and Sediment Connectivity in Semi-arid Landscapes in SE Spain: Patterns and Controls / M. Marchamalo, J.M. Hooke, P.J. Sandercock // L. Degrad. Dev. - 2016. - V. 27. - № 4. - P. 1032-1044.

157. McCool D.K. Revised slope steepness factor for the Universal Soil Loss Equation / D.K. McCool, L.C. Brown, G.R. Foster // Transactions of the ASAE. - 1987. - V. 30. -№. 5. - P. 1387-1396.

158. McCool, D.K.. Revised slope steepness factor for the Universal Soil Loss Equation / D.K. McCool, L.C. Brown, G.R. Foster // Transactions of the American Society of Agricultural Engineers. - 30. - 1987. - P. 1387-1396.

159. Mizugaki S. Estimation of suspended sediment sources using 137 Cs and 210 Pb ex in unmanaged Japanese cypress plantation watersheds in southern Japan / S.

Mizugaki, Y. Onda, T. Fukuyama et al. // Hydrol. Process. - 2008. - V. 22. - № 23. - P. 4519-4531.

160. Moghadam B. Effects of land use change on soil splash erosion in the semi-arid region of Iran / B. Moghadam, M. Jabarifar, M. Bagheri, E. Shahbazi // Geoderma. -2015. - V. 241-242. - P. 210-220.

161. Mohamadi M.A. Effects of rainfall patterns on runoff and soil erosion in field plots / M.A. Mohamadi, A. Kavian // Int. Soil Water Conserv. Res. - 2015. - V. 3. - № 4. - P. 273-281.

162. Nadeu E. The influence of catchment morphology, lithology and land use on soil organic carbon export in a Mediterranean mountain region / E. Nadeu, J. Quiñonero-rubio, J. Vente, C. Boix-fayos // Catena. - 2015. - V. 126. - P. 117-125.

163. Nearing, M.A. Long-term runoff and sediment yields from small semiarid watersheds in southern Arizona / M.A. Nearing // Water Rerources Research. - 2010. - V. 43. - P. 1-12.

164. Nosrati K. An evaluation of the role of hillslope components and land use in soil erosion using 137 Cs inventory and soil organic carbon stock / K. Nosrati, A. Haddadchi, M. Reza, L. Shirzadi // Geoderma. - 2015. - V. 243-244. - P. 29-40.

165. Olson K. R., Comparison of fly-ash and radio-cesium tracer methods to assess soil erosion and deposition in Illinois landscapes (USA) / K. R. Olson, A. N. Gennadiyev, V. N. Golosov // Soil science. - 2008. - T. 173. - №. 8. - C. 575-586.

166. Oost K. Landscape - scale modeling of carbon cycling under the impact of soil redistribution : The role of tillage erosion / K. Oost, G. Govers, T. Quine et al. // Global Biogeochem. Cycles. - 2005. - P. 1-13.

167. Oost K.V. Spatial evaluation of a multi-class sediment transport and deposition model / K. Van Oost, L. Beuselinck, P. Hairsine, G. Govers // Earth Surf. Process. Landforms. - 2004. - V. 29. - № 8. - P. 1027-1044.

168. Pamagos P. Estimating the soil erosion cover-management factor at the European scale / P. Panagos, P. Borrelli, K. Meusburger et al. // Land use policy. - 2015. - V. 48. -P. 38-50.

169. Panagos P. The new assessment of soil loss by water erosion in Europe / P. Panagos, P. Borrelli, J. Poesen et al. // Environ. Sci. Policy. - 2015. - V. 54. - P. 438-447.

170. Panin, A.V. The role of soil erosion and fluvial processes in the post-fallout redistribution of Chernobyl-derived caesium-137: A case study of the Lapki catchment, Central Russia / A.V Panin., D.E. Walling, V.N. Golosov // Geomorphology. - 2001. - V. 40. - № 3-4. - P. 185-204.

171. Peters, N.E. Sediment and stream water quality in a changing environment: trends and explanation / N.E. Peters, D.E. Walling. - 1991. - P. 73-81.

172. Petrovi, J. Using 137 Cs measurements to estimate soil erosion rates in the P cinja and South Morava River Basins, southeastern Serbia / J. Petrovi // Journal of Environmental Radioactivity. - 2016. - V. 159.2. - P. 71-80.

173. Pettersson, H. Magnetic Spherules in Deep-sea Deposits / H. Pettersson, K. Fredriksson // Pacific Sci. - 1958. - V. 12. - № 1. - P. 71-81.

174. Plotnikova, O.O. The impact of shallow streams on the surface horizons of typical chernozem with different erosion degree / O.O. Plotnikova, V.V. Demidov, M.P. Lebedeva // Dokuchaev Soil Bull. - 2018. - V. 91. - P. 85-109.

175. Poesen, J. Soil erosion in the Anthropocene: Research needs / J. Poesen // Earth Surf. Process. Landforms. - 2018. - V. 43. - № 1. P. 64-84.

176. Polyakov, V.O. Tracing sediment movement on a semiarid watershed using rare earth elements / Polyakov, V.O. // Soil Sci. Soc. Am. J. - 2009. - V. 73. - № 5. - P. 15591565.

177. Polyakov, V.O. Tracking sediment redistribution in a small watershed: Implications for agro-landscape evolution / V.O. Polyakov, M.A. Nearing, M.J. Shipitalo // Earth Surf. Process. Landforms. - 2004. - V. 29. - № 10. - P. 1275-1291.

178. Polyakov, V.O., Nearing M.A. Rare earth element oxides for tracing sediment movement / V.O. Polyakov, M.A. Nearing // Catena. - 2004. - V. 55. - № 3. - P. 255-276.

179. Predicting Soil Erosion by Water: A Guide to Conservation Planning With the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) / K.G. Renard, G.R. Foster, G.A. Weesies et al. - 1997: U.S. Department of Agriculture. - Agriculture Handbook No. 703. - 404 p.

180. Renard K. G. et al. Predicting soil erosion by water: a guide to conservation planning with the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) / K.G. Renard, G.R. Foster, G.A. Weesies. - Washington, DC : United States Department of Agriculture, 1997. - V. 703.

181. Ritchie J.C. Using 137Cesium to understand soil carbon redistribution on agricultural watersheds / J.C. Ritchie, G.W. McCarty // Soil and Tillage Research. -2003. - V. 69. - №. 1. - P. 45-51.

182. Ritchie, J. Bibliography of publications of 137 Cs studies related to soil erosion and sediment deposition / J. Ritchie, P. Ritchie. - 1998. - P. 1-192.

183. Ritchie, J.P. 137Cesium and soil carbon in a small agricultural watershed / J.P Ritchie, G.W. McCarty // Soil Tillage Res. - 2003. - V. 69. - № 1-2. - P. 45-51.2.

184. Ritchie, J.P. 137Cesium and soil carbon in a small agricultural watershed / J.P Ritchie. G.W. McCarty // Soil Tillage Res. - 2003. - V. 69. - № 1-2. - P. 45-51.

185. Ritchie, J.P. Application of Radioactive Fallout Cesium-137 for Measuring Soil Erosion and Sediment Accumulation Rates and Patterns: A Review / J.P. Ritchie, J.R. Mchenry // Journ. Environ. Quality. - 1990. - V. 233. - P. 215-233.

186. Rose, N.L. Inorganic fly-ash spheres as pollution tracers / N.L. Rose // Environ. Pollut. - 1996. - V. 91. - № 2. - P. 242-252.

187. Schmidt, R.A. Rate of Spherule Deposition on the Antarctic Ice Cap // Journal of Geophysical Research. - 1963. - V. 68. - № 2. - P. 1961-1962.

188. Soil Erosion Research Methods / edited by Rattan Lal, St. Lucie Press. - 1994. -341 p.

189. Spatial patterns of soil erosion and deposition in two small, semiarid watersheds / M. Nearing, A. Kimoto, M. Nichols, J. Ritchie // J. Geophys. Res. Earth Surf. 2005. V. 110. № 4. P. 1-11.

190. Stevens P.J. Investigating source areas of eroded sediments transported in concentrated oreoverland flow using rare earth element tracers / P.J. Stevens, J.N. Quinton // Catena. - 2008. - V. 74. - № 1. - P. 31-36.

191. Sycheva, S. Holocene rhythms of soil formation and sedimentation in the Central Russian Upland / S. Sycheva, M. Glasko, O. Chichagova // Quat. Int. - 2003. - V. 106107. - P. 203-213.

192. Ventura, E. Developing a magnetic tracer to study soil erosion / E. Ventura, M.A. Nearing, L.D. Norton // Catena. - 2001. - V. 43. - № 4. - P. 277-291.

193. Vopravil, J. Revised soil erodibility K-factor for soils in the Czech Republic / E. Ventura, M.A. Nearing, L.D. Norton // Soil Water Res. - 2007. - V. 2. - № 1. - P. 1-9.

194. Wallbrink, P.J. A tracer bugdet quantification soil redistribution on hillslopes after forest harvesting / P.J. Wallbrink, B.P. Roddy, J.M. Olley // Catena. - 2002. - V. 47. - №

3. - P. 179-201.

195. Walling, D.E. Fallout Radionuclides fallout radionuclide and the Study of Erosion erosion and Sedimentation Sedimentation / D.E. Walling // Encyclopedia of Sustainability Science and Technology. - New York, NY: Springer New York, 2012. - P. 3705-3768.

196. Walling, D.E. Using 137 Cs measurements to validate the application of the AGNPS and ANSWERS erosion and sediment yield models in two small Devon catchments / D.E.Walling, Q. He, P.A. Whelan // Soil and Tillage Research. -2003. - V. 69. - P. 27-43.

197. WaTEM / SEDEM version 2006 Manual / B. Notebaert, B. Vaes, G. Verstraeten et al. // Group. 2006.

198. Winteraeken, H.J. A new approach to soil erosion and runoff in South Limburg-The Netherlands / H.J. Winteraeken, W.P. Spaan // L. Degrad. Dev. - 2010. - V. 21. - №

4. - P. 346-352.

199. Wischmeier, W.H., Smith D.D. Predicting rainfall erosion losses from cropland east of the Rocky Mountains, USDA // Agriculture Handbook. - 1965. - V. 282. - P. 147.

200. Yang, M.-Y. Investigating the spatial distribution of soil erosion and deposition in a small catchment on the Loess Plateau of China, using 137Cs / M.-Y Yang, J.-L. Tian, P.-L. Liu // Soil Tillage Res. - 2006. - V. 87. - № 2. - P. 186-193.

201. Zhang, J.H. Dual roles of tillage erosion in lateral SOC movement in the landscape / J.H. Zhang, S.J Ni., Z.A. Su // Eur. J. Soil Sci. - 2012. - V. 63. - № 2. - P. 165-176.

202. Zhang, X. Soil erosion rates on sloping cultivated land on the Loess Plateau near Ansai, Shaanxi Province, China: an investigation using 137Cs and rill measurements / X. Zhang., T.A. Quine, D.E. Walling // Hydrological Processes. - 1998. - V. 12. - №. 1. -P. 171-189.