Benchmark Native Chernozems in the Old-Settled Forest-Steppe: Search for Remaining Areas and Properties Analysis

封面

如何引用文章

全文:

详细

The initial results of the search, identification, and analysis of small preserved areas of undisturbed Chernozem soils located in the watershed areas of the Central Russian Upland, outside of protected areas, are presented. To identify the steppe meadow areas that have always been hayfields and/or pastures, i. e. never plowed territories in the old forest-steppe, historical-cartographic analysis of antique maps from the late 18th, mid-19th, mid-20th centuries and modern satellite images was used, supplemented by reconnaissance trips. In total, 45 such areas (with a total area of about 120 hectares) have been identified in the Belgorod oblast, ranging in size from a few dozen to tens of thousands of square meters. It has been shown that hayfields and pastures, preserved in several villages in the southern part of the Central Russian Upland, are of scientific interest for studying the standard properties and functions of native chernozems of the Central Forest-Steppe region. The main indicator of absence of ploughing in the studied areas is the water-resistant granular structure of the top layers of chernozems. The organic carbon stocks in the meter-thick studied soils range from 227 to 319 t/ha — which is in line with the known information about carbon stocks in virgin black soils of the forest-steppe. It has been shown that the diversity of sod variants of native meadow-steppe chernozems is determined by differences in soil-forming rocks: loess-like carbonate medium and heavy loams, thin loess-like loams, red sandy Neogene rocks, and red-brown clays. Differences in the degree of compaction of the upper part of the soil profiles have been discovered, which are caused by varying pressure resulting from livestock grazing, as well as the different ratio of haymaking and grazing depending on local conditions and sites.

全文:

受限制的访问

作者简介

Yuri Chendev

Belgorod State National Research University

编辑信件的主要联系方式.
Email: sciences@mail.ru

Doctor of geogr.sc., Institute of Earth Sciences, Department of Environmental Management and Land Cadastre, professor

俄罗斯联邦, Belgorod

Maria Smirnova

Lomonosov Moscow State University

Email: summerija@yandex.ru

PhD. in Geography, Faculty of Geography, Department of landscape geochemistry and soil geography, assistant professor

俄罗斯联邦, Moscow

Alexander Gennadiev

Lomonosov Moscow State University

Email: alexagenna@mail.ru

Professor, doctor of geogr.sc., Faculty of Geography, Department of landscape geochemistry and soil geography

俄罗斯联邦, Moscow

Valery Belevantsev

Belgorod State National Research University

Email: belaral@bk.ru

Senior lecturer, Institute of Earth Sciences, Department of Environmental Management and Land Cadastre

俄罗斯联邦, Belgorod

参考

  1. Afanas’eva E.A. CHernozemy Srednerusskoj vozvyshennosti. M.: Nauka, 1966. 224 s.
  2. Gedymin A. V., Pobedinceva I. G. Vliyanie dlitel’noj raspashki na nekotorye svojstva pochv lesostepi // Pochvenno-geograficheskie i landshaftno-geohimicheskie issledovaniya. M.: Izd-vo Mosk. un-ta, 1964. S. 77–119.
  3. Gercyk V. V. Sezonnaya dinamika gumusa v moshchnyh chernozemah. // Tr. Centr.-Chernozemn. zapovedi. Kursk. 1959. Vyp. 5. S. 315–338.
  4. Grosheva O. A. Evolyucionnoe razvitie chernozemov i stepej Evrazii v istoricheskoj retrospektive // Mezhdunarodnyj zhurnal prikladnyh i fundamental’nyh issledovanij. 2020. № 12. S. 31–35.
  5. Dokuchaev V. V. Russkij chernozem: Otchet Imperatorskomu vol’nomu ekonomicheskomu obshchestvu / V. V. Dokuchaev. SPb: Izd-vo Imperatorskogo vol’nogo ekonomicheskogo obshchestva, 1883. 376 s.
  6. Kostychev. P.A. CHem raznitsya pochva stepnyh novej ot pochvy pashen i zalogov // Zemledel’cheskaya gazeta. 1881. № 35. S.620–623.
  7. Klassifikacija i diagnostika pochv SSSR (Classification and diagnostics of soils of the USSR). M.: Izd-vo “Kolos”, 1977, 221 p.
  8. Kuksa I. V. Issledovanie dinamiki rasprostraneniya lesov po kosmicheskim snimkam i starym kartam: dissertaciya … kandidata geograficheskih nauk: 05.24.03. Moskva, 1993. 144 s.
  9. Lebedeva I. I. Gidrologicheskie profili migracionno-karbonatnyh (tipichnyh) chernozemov i agrochernozemov // Pochvovedenie. 2002. № 10. S. 1214–1223.
  10. Liseckij F. N. Prostranstvenno-vremennaya organizaciya i pochvozashchitnoe obustrojstvo agrolandshaftov: dissertaciya … doktora geograficheskih nauk: 11.00.05, Odessa, 1994. — 482 s.
  11. Lyuri D. I., Goryachkin S. V., Karavaeva N. A., Denisenko E. A., Nefedova T. G. Dinamika sel’skohozyajstvennyh zemel’ Rossii v HKH veke i postagrogennoe vosstanovlenie rastitel’nosti i pochv. — M.: GEOS, 2010. — 416 s.
  12. Paleogeografiya Evropy za poslednie sto tysyach let. M.: Nauka, 1982. — 175 s.
  13. Polevoj opredelitel’ pochv (Field soil identifier). M.: Pochvennyj institut im. V. V. Dokuchaeva, 2008, 182 p.
  14. Rusakov A. V. Pochvy i pochvennyj pokrov YAmskoj stepi. — Sankt-Peterburg: Izdatel’skij dom Sankt-Peterburgskogo gos. un-ta, 2012. 215 s.
  15. Tishkov A. A. Novye podhody k sohraneniyu stepej staroosvoennyh chernozemnyh regionov Rossii // Voprosy stepevedeniya. 2024. № 1. S. 22–31.
  16. Haritonychev A. T. Rol’ hozyajstvennoj deyatel’nosti cheloveka v izmenenii landshaftov Gor’kovskogo pravoberezh’ya. Gor’kij, 1960. 150 s.
  17. Chendev Y. G., Gennadiev A. N., Smirnova M. A., Lebedeva M. P., Plotnikova O. O., Zazdravnykh E. A., Shapovalov A. S. Early stages of the evolution of chernozems under forest vegetation (Belgorod oblast) //Eurasian Soil Science. 2022. V. 55. № 4. P. 387–403.
  18. Chendev Y. G., Hohlova O. S., Aleksandrovskiy A. L. Agrogenic evolution of automorphic chernozems in the forest-steppe zone (Belgorod oblast) //Eurasian Soil Science. 2017. V. 50. № 5. P. 499–514.
  19. Chernova O. V. Sohranenie estestvennyh pochv na ohranyaemyh prirodnyh territoriyah Rossijskoj Federacii // Izvestiya RAN. Seriya geograficheskaya. 2021. № 2. — S. 30–37.
  20. Shcheglov D. I. CHernozemy centra Russkoj ravniny i ih evolyuciya pod vliyaniem estestvennyh i antropogennyh faktorov. M.: Nauka, 1999. 214 s.
  21. Belevantsev V. G., Chendev Y. G., Terehin E. A., Lebedeva M. G., Solovyov A. B. GIS based analysis of forest cover change in Belgorod oblast, Russia: 1780s-2010s // International Journal of Geoinformatics. 2019. Vol. 15. № 4. Pp. 11–18.
  22. IUSS Working Group WRB. 2022 World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4th edition. International Union of Soil Sciences (IUSS), Vienna, Austria, 2022. 234 p.
  23. Lozbenev N., Smirnova M., Bocharnikov M., Kozlov D. Digital mapping of habitat for plant communities based on soil functions: a case study in the virgin forest-steppe of Russia // Soil Systems. 2019. V. 3. № 1. P. 19.
  24. Smelansky I. E., Tishkov А. А. The Steppe Biome in Russia: Ecosystem Services, Conservation Status, and Actual Challenges. M.J.A. Werger and M.A. van Staalduinen (eds.), Eurasian Steppes // Ecological Problems and Livelihoods in a Changing World, Plant and Vegetation 6. Springer Science, Business Media B. V. 2012. P. 45–101.
  25. Trofimov I. A., Trofimova L. S., Yakovleva E. P., Emelyanov A. V., Skripnikova E. Preserving the fertility of Russian chernozems. Status, trends, forecast // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. — IOP Publishing, 2021. V. 817. № 1. P. 012108.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Location of hayfields and pastures in the vicinity of settlements in the southern part of the Central Russian Upland (within the administrative borders of the Belgorod region), previously not subjected to arable cultivation (with native Chernozems of the forest-steppe). Legend: 1 — areas identified using plans of land sites of the Russian Empire; 2 — areas identified using military topographic maps from the 1860s-1870s; 3 — areas with potential interest based on the presence of wild grass cover, identified in topographic maps at 1 : 10 000 scale and detailed satellite images from the 1950s to the 2020s; 4 — boundary between forest-steppe and steppe zones; 5 — administrative border of the Belgorod oblast.

下载 (179KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Hayfields and pastures (indicated by arrows) in the villages of Skorodnoye1 (А) and Tolstoye2 (B) of the Gubkinsky urban district of the Belgorod oblast on historical maps of different scales as alternative options for finding areas with native Сhernozems.

下载 (590KB)
索引源数据
4. Fig. 3. The Village Korovino on archival maps from 17831, 18652, topographic map from 1981, and satellite image indicating the boundaries of the hayfield-pasture area, existing in its original form on the southern outskirts of the village since 1783.

下载 (353KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Granular structure of Chernozem in the mound of a molehill on the pasture in the village of Sukhosolotino, Ivnyansky district, Belgorod oblast.

下载 (358KB)
索引源数据
6. Fig. 5 The unmown site “Rozhdestvenka” (A) and the mowed site “Korovino” (B). Photo taken in June 2024.

下载 (255KB)
索引源数据
7. Fig. 6. Profiles of automorphic Chernozems of hayfields (site names are provided in accordance with Fig. 1.) — pastures studied in the southern forest-steppe of the Central Russian Upland: A — Haplic Chernozem on loess-like carbonate heavy loam (site “Safonovka”); B — Haplic Chernozem on loess-like carbonate clay (site “Yurievka”); C — Luvic Chernozem on thin loess-like carbonate medium loam, underlain by Neogene sandy loams; D — Haplic Chernozem on loess-like carbonate medium loam (site “Korovino”); E — Luvic Chernic Phaeozem on red-brown clay (site “Tririchnoe”).

下载 (588KB)
索引源数据
8. Fig. 7. Isoline distribution of humus layer thickness (cm) in the profiles of benchmark Chernozems studied at 7 key hayfield-pasture sites in the forest-steppe region of Belgorod Oblast (southern Central Russian Upland).

下载 (104KB)
索引源数据
9. Fig. 8. Structure of horizon A1I (A) and grainy aggregates in the root system of grasses forming “garlands” (B) in the soil profile at the “Korovino” site.

下载 (323KB)
索引源数据
10. Fig. 9. Contrasting examples of profile distribution of bulk density in mid-loamy Haplic Chernozem at key research sites: А — distribution close to natural in a Haplic Chernozem (site “Safonovka”, average of 2 profiles); В — distribution in a Haplic Chernozem with increased soil compaction — indicator of animal grazing (site “Korovino”, average of 3 profiles). Dotted line represents reconstructed density in virgin soils.

下载 (87KB)
索引源数据


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».