НАМЫТЫЕ ПОЧВЫ И ЭМИССИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА В БАССЕЙНЕ р. ДОН

Предложен алгоритм расчета количества почвенного материала, смытого с пашни за период интенсивного землепользования (за последние 300 лет) в результате антропогенной ускоренной эрозии, связанного с этим смывом накопления органического углерода в переотложенном материале и современного потока углекислого газа из этого пула углерода. Расчеты базируются на данных о современной интенсивности эрозии в речном бассейне и содержании органического вещества в почвах, приведенных к периоду интенсивного землепользования с помощью зависящих от времени поправок к факторам эрозии (изменению климата, состоянию почв и землепользования). Расчеты для бассейна р. Дон (425 000 км2) показывают, что за 300 лет с пашни было смыто около 16,9109 т почвы и с ней 0,41109 т органического углерода. 95% этого материала аккумулировалось в днищах балок и суходолов на площади 12 900 км2, образуя слой намытых почв (стратоземов) со средней мощностью 0,9–1,0 м. Нижняя часть профиля этих намытых почв (глубже 0,24–0,45 м) отнесена к погребенным почвам, так как здесь практически не происходит обновления органического углерода. Органическое вещество погребенных почв подвергалось минерализации, и его содержание уменьшалось во времени. Рассчитанная современная некомпенсированная эмиссия углерода (в виде CO2) из погребенных за период интенсивного землепользования почв составляет в бассейне р. Дон 1,6– 2,1 т/км2 в год. Это составляет около 0,5–0,75% микробного дыхания современных почв степной зоны России. Показано, что несмотря на довольно значительное количество органического углерода, погребенного в намытых почвах, современный поток углекислого газа из этого пула углерода, сформированного в результате ускоренных при интенсивном землепользовании эрозионно-аккумулятивных процессов, не оказывает существенного влияния на баланс CO2 в атмосфере и может не учитываться в сценариях антропогенного изменения климата.

период интенсивного землепользования, эрозия почв, стратоземы, минерализация органического углерода

1. Геннадиев А.Н., Голосов В.Н., Чернянский С.С., Маркелов М.В., Олсон К.Р., Ковач Р.Г., Беляев В.Р. Анализ сопряженного использования радиоактивного и магнитного трассеров для количественной оценки эрозии почв//Почвоведение. 2005. № 9. С. 1080-1093.

2. Геннадиев А.Н., Жидкин А.П., Олсон К.Р., Качинский В.Л. Эрозия и потери органического углерода при распашке склонов//Вестн. Моск. ун-та. Сер. география. 2010. № 6. С. 32-38.

3. Голосов В.Н. Аккумуляция в балках Русской равнины//Эрозия почв и русловые процессы. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1998. Т. 11. С. 97-112.

4. Единый государственный реестр почвенных ресурсов России. http://infosoil.ru/reestr, 2014.

5. Иванов И.В., Хохлова О.С., Чичагова О.А. Природный радиоуглерод и особенности гумуса современных и погребенных черноземов//Изв. РАН. Сер. географическая. 2009. № 6. С. 46-58.

6. Кудеяров В.И., Курганова И.Н. Дыхание почв России: анализ базы данных, многолетний мониторинг, общие оценки//Почвоведение. 2005. № 9. С. 1112-1121.

7. Ларионов Г.А. Эрозия и дефляция почв: основные закономерности и количественные оценки. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1993. 200 с.

8. Литвин Л.Ф. География эрозии почв сельскохозяйственных земель России. М.: ИКЦ «Академкнига», 2002. 255 с.

9. Прыткова М.Я. Осадконакопление в малых водохранилищах. Балансовые исследования. Л.: Наука, 1981.152 с.

10. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 6. Украина и Молдавия. Вып. 3. Бассейны Северского Донца и реки Приазовья, Л.: Гидрометеоиздат, 1967.

11. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 7. Донской район. Л.: Гидрометеоиздат, 1973.

12. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 7. Гидрологическая изученность, Донской район. Л.: Гидрометеоиздат, 1964.

13. Сидорчук А.Ю. Фрактальная геометрия речных сетей//Геоморфология. 2014. № 1. С. 3-14.

14. Сидорчук А.Ю. Эрозионно-аккумулятивные процессы на Русской равнине и проблемы заиления малых рек//Тр. Академии водохозяйственных наук. М., 1995. Т. 1. С. 74-83.

15. Слепцов А.М., Клименко В.В. Обобщение палеоклиматических данных и реконструкция климата Восточной Европы за последние 2000 лет//История и современность. 2005. № 1. С. 118-135.

16. Тишкина Э.В., Иванова Н.Н. Почвенный покров распаханных и целинных прибалочных склонов (Курская область)//Вестн. Моск. ун-та. Сер. география. 2010. № 6. С. 73-79.

17. Цветков М.А. Изменение лесистости Европейской России с конца XVII столетия по 1914 г. М.: Изд-во АН СССР, 1957. 212 с.

18. Чендев Ю.Г., Смирнова Л.Г., Петин А.Н., Кухарук Н.С., Новых Л.Л. Длительные изменения содержания гумуса в пахотных черноземах центра Восточно-Европейской равнины//Достижения науки и техники АПК. 2011. № 8. С. 6-9.

19. Klein Tank A.M.G. Daily dataset of 20th-century surface air temperature and precipitation series for the European Climate Assessment//Int. J. of Climatol. 2001. V. 22. P. 1441-1453. Data and metadata available at http://www.ecad.eu.

20. Litvin L.F., Zorina Ye.F., Sidorchuk A.Yu., Chernov A.V., Golosov V.N. Erosion and sedimentation on the Russian plain. Р. 1. Contemporary processes // Hydrological Processes. 2003. V. 17. № 16. P. 3335-3346.

21. Sidorchuk A.Yu. Floodplain sedimentation: Inherited memories//Global and Planetary Change. 2003.V. 39. № 1-2. P. 13-29.

22. Sidorchuk A., Litvin L.,Golosov V., Chernysh A. European Russia and Byelorus//Soil Erosion in Europe. Chichester, Wiley, 2006. P. 73-93.