Magnetic Susceptibility of Chernozems of Siberia

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Comparative study of the magnetic susceptibility of two subtypes of Siberian chernozems was carried out, depending on the characteristics of their geographical distribution, the formation of properties and composition. A total of 12 soil sections of these soils were studied, nine of which are represented by ordinary chernozems, and three by leached long-term frozen and permafrost chernozems of Western, Middle and Eastern Siberia. The volumetric magnetic susceptibility (χ) of the studied chernozems was determined using a specially developed and patented, accurate, express and reliable method using a small-sized KM-7 cappameter from the Czech manufacturer StatisGeo. Specific magnetic susceptibility (χ) was calculated using the formula: χ = χ/р, where р is soil density, kg/m3. It is shown that the studied chernozems of Siberia are formed in contrasting landscape-climatic conditions of soil formation and lithogenic composition of soil-forming rocks, which leads to significant differences in their magnetic susceptibility, manifested both at the subtype level and at the level of individual pedons. Close positive correlations have been established between the specific magnetic susceptibility of these chernozems and the content of humus, coarse and medium fractions, as well as fine sand, negative ones for pHн2o, the amount of easily soluble salts and CaCO3. If the ordinary freezing chernozems of the European territory of Russia are characterized by a typically accumulative type of magnetic profile, then the long-freezing and permafrost soils of Siberia are characterized by a regressive-accumulative type. At the same time, ordinary frozen chernozems differ from long-term frozen soils by large statistically significant values of specific magnetic susceptibility, which, in our opinion, is associated with the processes of cryogenic ferruginization.

About the authors

A. P. Chevychelov

Institute of Biological Problems of Cryolithozone Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: chev.soil@list.ru
Yakutsk, 677980 Russia

A. A. Alekseev

Institute of Biological Problems of Cryolithozone Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: chev.soil@list.ru
Yakutsk, 677980 Russia

O. G. Lopatovskaya

Irkutsk State University

Email: chev.soil@list.ru
Irkutsk, 664003 Russia

V. I. Ubugunova

Institute of General and Experimental Biology Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: chev.soil@list.ru
Ulan-Ude, 670047 Russia

N. D. Kiseleva

Irkutsk State University

Email: chev.soil@list.ru
Irkutsk, 664003 Russia

A. A. Kozlova

Irkutsk State University

Author for correspondence.
Email: chev.soil@list.ru
Irkutsk, 664003 Russia

References

  1. Алексеев А.А. Магнитная восприимчивость мерзлотных почв Центральной Якутии: автореф. Дис. ... канд. биол. наук. Томск, 2023. 19 с.
  2. Алексеев А.О., Алексеева Т.В. Оксидогенез железа в почвах степной зоны. М.: ГЕОС, 2012. 204 с.
  3. Алексеев А.О., Ковалевская И.С., Моргун Е.Г., Самойлова Е.М. Магнитная восприимчивость почв сопряженных ландшафтов // Почвоведение. 1988. № 8. С. 27–35.
  4. Бабанин В.Ф., Трухин В.И., Карпачевский Л.О., Иванов А.В., Морозов В.В. Магнетизм почв. Ярославль: ЯГТУ, 1995. 223 с.
  5. Вагапов И.М., Алексеев А.О. Магнитная восприимчивость в оценке пространственной и профильной неоднородности почв, обусловленная палеоэкологическими факторами // Известия РАН. Сер. Географическая. 2015. № 5. С. 99–106.
  6. Вагапов И.М., Гугалинская Л.А., Алифанов В.М. Закономерности варьирования магнитной восприимчивости в профилях палеокриоморфных почв // Почвоведение. 2013. № 3. С. 322–327. https://doi.org/10.7868/S0032180X13030118
  7. Вадюнина А.Ф., Бабанин А.Ф. Магнитная восприимчивость некоторых почв СССР // Почвоведение. 1972. № 10. С. 55–66.
  8. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. М.: Высшая школа, 1973. 399 с.
  9. Васильев А.А., Лобанова Е.С. Картосхема магнитной восприимчивости почвенного покрова г. Перми // Пермский аграрный вестник. 2013. № 3. С. 24–27.
  10. Водяницкий Ю.Н., Лесовая С.Н., Сивцов А.В. Минералы железа в почвах на красноцветных породах // Почвоведение. 2001. № 7. С. 869–878.
  11. Водяницкий Ю.Н., Шоба С.А. Магнитная восприимчивость как индикатор загрязнений тяжелыми металлами городских почв (обзор литературы) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 2015. № 1. С. 13–20.
  12. Водяницкий Ю.Н., Шоба С.А., Лопатовская О.Г. Соединения железа в карбонатно-сульфатных почвах на красноцветных кембрийских породах в Южном Приангарье // Почвоведение. 2014. № 5. С. 553–562. https://doi.org/10.7868/S0032180X14050256
  13. Воробьева Л.А. Химический анализ почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1989. 272 с.
  14. Гладышева М.А., Иванов А.В., Строганова М.Н. Выявление ареолов техногенно-загрязненных почв Москвы по их магнитной восприимчивости // Почвоведение. 2007. № 2. С. 235–242.
  15. Глебова И.Н., Бабанин В.Ф., Карпачевский Л.О., Куткин И.А., Шоба С.А. О природе повышенного магнетизма органо-аккумулятивных горизонтов почв // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 1984. № 3. С. 37–43.
  16. Дергачева М.И. Магнитная восприимчивость почв и ее использование в палеопочвоведении // Палеопочвы, природная среда и методы их диагностики. Новосибирск: Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, 2012. С. 163–172.
  17. Дергачева М.И., Кулижский С.П., Никифоров А.Н., Захарова Е.Г. Физические свойства почв с признаками древнего педогенеза Барнаульского Приобья (Алтайский край, Россия) // Региональные геосистемы. 2020. Т. 44. № 4. С. 446–461.
  18. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. М.: Книжный дом “ЛИБРОКОМ”, 2009. 328 с.
  19. Единый государственный реестр почвенных ресурсов России. Версия 1.0. Коллективная монография. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева 2014. 768 с.
  20. Еловская Л.Г. Классификация и диагностика мерзлотных почв Якутии. Якутск: Якутский филиал СО АН СССР, 1987. 172 с.
  21. Еловская Л.Г., Коноровский А.К., Саввинов Д.Д. Мерзлотные засоленные почвы Центральной Якутии. М.: Наука, 1966. 274 с.
  22. Загурский А.М. Специфика микростроения и генезиса магнитных соединений в почвах: автореф. Дис. ... канд. биол. наук. М., 2008. 25 с.
  23. Золотая Л.А., Калишева М.В. Типы магнитных профилей почв // Железо в почвах: тез. докл. межд. совещания. Ярославль: Яросл. гос. технический ун-т, 1999. С. 10–11.
  24. Золотая Л.А., Коснырева М.В. Возможности магнитных измерений при решении задач почвенной геофизики // Геофизика. 2014. № 4. С. 63–68.
  25. Калласс Е.В., Соловьева Т.П. Гумусовые и магнитные профили почв Чулымо-Енисейской впадины: мат. научн. конф. “Проблемы геологии и географии Сибири” // Вестник Томского гос. ун-та. 2003. № 3. С. 265–267.
  26. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 221 с.
  27. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
  28. Кошовский Т.С. Магнитная восприимчивость как индикатор почвообразовательных и ландшафтно-геохимических процессов (на примере Северо-Минусинской котловины) // Современные проблемы генезиса, географии и картографии почв. Cб. мат. V Всерос. конф. с межд. участием, посвящ. 100-летию со дня рождения Б.Ф. Петрова. Томск, 2011. С. 262–265.
  29. Малышев В.В., Алексеев А.О. Сравнение площадных и профильных показателей магнитной восприимчивости степных почв Восточно-Европейской равнины // Почвоведение. 2023. № 7. С. 843–852. https://doi.org/10.31857/S0032180X22601591
  30. Мякина Н.Б., Аринушкина Е.В. Методическое пособие для чтения результатов химических анализов почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979. 63 с.
  31. Ногина Н.А. Почвы Забайкалья. М.: Наука, 1964. 314 с.
  32. Ногина Н.А. Своеобразие почв и процессов почвообразования в Центрально-Азиатской фации (тайга, степь, пустыня) // Почвоведение. 1989. № 9. С. 5–14.
  33. Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Суханова Н.И. Химия почв. М.: Высшая школа, 2005. 558 с.
  34. Ракитин Ю.В., Калинников В.Т. Современная магнетохимия. СПб.: Наука, 1994. 276 с.
  35. Роде А.А. Система методов исследования в почвоведении. Новосибирск: Наука, 1971. 92 с.
  36. Розанов Б.Г. Морфология почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1983. 320 с.
  37. Рогов В.В. О происхождении железа в криогенных почво-грунтах // Железо в почвах: тез. докл. межд. совещания. Ярославль: Яросл. гос. техн. ун-т, 1999. С. 31.
  38. Савич В.И., Скрябина Д.С., Норовсурэн Ж. Влияние криогенеза на генезис и плодородие мерзлотных и мерзлотно-таежных почв // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2015. Вып. 2. С. 5–14.
  39. Соловьева Т.П. Магнитная восприимчивость почв Хакасии. Дис. ... канд. биол. наук. Томск, 1999. 187 с.
  40. Пат. № 2750028 РФ № 2020111867. Способ определение магнитной восприимчивости почв малогабаритным каппаметром в лабораторных условиях.
  41. Чевычелов А.П., Алексеев А.А., Кузнецова Л.И. Магнитная восприимчивость мерзлотных почв лесной катены Центральной Якутии // Сибирский лесной журнал. 2021. № 2. С. 32–42.
  42. Чевычелов А.П., Алексеев А.А., Кузнецова Л.И. Магнитная восприимчивость мерзлотных лугово-черноземных почв Центральной Якутии // Известия Иркутского гос. ун-та. Сер. Биология. Экология. 2021б. Т. 36. С. 57–71.
  43. Чевычелов А.П., Скрыбыкина В.П., Васильева Т.И. Географо-генетические особенности формирования свойств и состава мерзлотных почв Центральной Якутии // Почвоведение. 2009. № 6. С. 648–657.
  44. De Jong, Pennock D.J., Nestor P.A. Magnetic susceptibility of soils in different slope positions in Saskatchewan, Canada // Catena. 2000. V. 40. P. 291–305.
  45. Hanesch M., Petersen N. Magnetic properties of a recent parabrown-earth from Southen Germany // Earth Planetary Sci. Lett. 1999. V. 169. P. 85–97.
  46. Hasso-Agopsowicz, Jelenska M., Wicik B. Magnetic susceptibility of chernozems // Miscellanea Geographica. 2004. V. 11. P. 57–61.
  47. Mullins C.E. Magnetic susceptibility of the soils and its significance in soil science – a review. J. Soil Sci. 1977. V. 28. P. 223–246.
  48. Wojas A. The magnetic susceptibility of soils in Krakow, Southen Poland // Acta Geophys. 2017. V. 65. P. 453–463.
  49. World reference base for soil recources. 2006. IUSS Working Croup. World Soil Resources Reports. No. 103. FAO, Rome. 146 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

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».