Эволюция, функционирование и экологическая роль почв как компонента биосферы

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
ПУЩИНСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ИНСТИТУТ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ 
ПРОБЛЕМ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
ЭВОЛЮЦИЯ,  
ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ 
И  ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ  РОЛЬ  
ПОЧВ КАК КОМПОНЕНТА  
БИОСФЕРЫ
Товарищество научных изданий КМК
Пущино 2020

УДК 631.4
 ББК 40.3
 П65
Эволюция, функционирование и экологическая роль почв как компонента 
биосферы. – Пущино: Товарищество научных изданий КМК. 2020. – 290 с. – 
ISBN  978-5-907372-23-8.
Книга подготовлена к 50-летию co дня основания Института физико-химических и биологических проблем почвоведения Российской академии наук. 
Коллективом авторов представлены материалы, раскрывающие проблематику 
основных направлений исследований института за последнее десятилетие, а 
также развитие идей и подходов к реализации комплексного системного изучения почв как компонента биосферы. 
Книга будет полезна почвоведам, географам, геохимикам, экологам и другим специалистам, занимающимся проблемами биосферы и охраны природы.
Утверждено к печати Ученым советом ИФХиБПП РАН
Ответственные редакторы
чл.-корр. РАН А.О. Алексеев, чл.-корр. РАН В.Н. Кудеяров 
Редакционная коллегия
С.Н. Удальцов, И.В. Иванов, Т.В. Алексеева
ISBN 978-5-907372-23-8
©  Коллектив авторов, 2020.
© Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, 2020
©  KMK Scientific Press Ltd., издание, 2020.

КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ: 
А.А. Абрамов, А.О. Алексеев, Т.В. Алексеева, В.М. Алифанов, 
В.Н. Башкин, М.В. Бобровский, А.В. Борисов, С.С. Быховец, 
Г.К. Васильева, Р.В. Галиулин, П.Я. Грабарник, С.В. Губин, 
Л.А. Гугалинская, С.П. Давыдов, А.И. Давыдова, Т.С. Демкина, 
И.В. Евдокимов, М.В. Ельцов, О.Г. Занина, Б.Н. Золотарева, 
Е.В. Зубкова, И.В. Иванов, П.И. Калинин, Н.Н. Каширская, 
В.С. Кондрашина, В.Н. Кудеяров, И.Н. Курганова, Г.Н. Курочкина, 
А.А. Ларионова, Т.Н. Лебедева, В.О. Лопес де Гереню, А.В. Лупачев, 
А.Н. Мальцева, С.А. Малявин, Г.В. Митенко, Т.Н. Мякшина, 
А.Ю. Овчинников, В.Е. Остроумов, Н.Б. Паутова, Д.Л. Пинский, 
Л.Н. Плеханова, И.В. Припутина, Е.М. Ривкина, Д.В. Сапронов, 
В.М. Семенов, В.А. Сороковиков, Е.В. Спирина, Е.Р. Стрижакова, 
Д.Г. Федоров-Давыдов, П.В. Фролов, Г.Г. Фролова, А.Л. Холодов, 
Т.Э. Хомутова, Е.В. Чернышева, В.Н. Шанин, А.В. Шатилович, 
Л.А. Шмакова
Исследования, представленные в книге, были выполнены в рамках 
Государственных 
заданий 
института 
 
(рег. 
 
№№ 
ААА-А18-118013190172-4, 
АААА-А18-118013190175-5, 
АААА-А18-118013190176-2, 
АААА-А18- 
118013190177-9, АААА-А18-118013190180-9, АААА-А18-118013190181-6) 
и Программ фундаментальных исследований Президиума РАН, 
а также при поддержке РФФИ (проекты №№ 01-05-97006, 04-05-97203, 
07-05-11002, 08-04-01552, 12-04-00387, 14-35-50864, 15-04-03170, 18-0400800, 18-04-01329, 19-04-00125, 19-05-00071, 19-29-05003, 19-29-05178, 1929-05265, 20-04-00343, 20-05-00559 и др.), РНФ и ряда международных 
программ и грантов.

ПРЕДИСЛОВИЕ
Данное издание подготовлено к 50-летию Института физико-химических и 
биологических проблем почвоведения Российской академии наук. Авторы излагают оригинальные взгляды, предлагают концепции, а также представляют 
экспериментальные материалы, полученные за последнее десятилетие в рамках 
комплексного исследование эволюции, функционирования и экологической 
роли почв как компонента биосферы. Среди фундаментальных биологических 
дисциплин наука о почве – почвоведение – занимает одно из ведущих мест, 
поскольку почва представляет собой особое природное тело, являющееся основой для жизнедеятельности всего растительного и животного мира на Земле и 
связующим звеном между живой и неживой природой. Помимо поддержания 
ресурсов плодородия и органического углерода почва контролирует качество 
водных ресурсов, являясь естественным природным фильтром, осуществляет 
трансформацию форм биогенных элементов, обеспечивает биоразнообразие 
животного, растительного и микробного мира и регулирует эмиссию и сток 
парниковых газов в атмосферу. Все эти критически необходимые для жизни 
биосферы функции осуществляются в тончайшем почвенном слое и испытывают возрастающее воздействие от антропогенных нагрузок. Крупномасштабная 
эволюция биосферы Земли по сути своей является эволюцией экосистем. Важнейшие компоненты древних наземных экосистем – палеопочвы – являются 
фактически единственными свидетельствами длительных континентальных 
обстановок и в связи с этим сохраняют наиболее достоверную информации о 
палеоклимате и палеоэкологии в целом. Изучение закономерностей эволюции 
почв, установление временного масштаба изменчивости основных свойств 
почв во времени под влиянием естественных климатических колебаний и при 
антропогенном воздействии – фундаментальная проблема почвоведения. Человечество переживает эпоху прогрессивно развивающегося глобального экологического кризиса, угрожающего не только состоянию биосферы Земли, но 
и цивилизации. Без знаний экологических условий геологического и исторического прошлого невозможен прогноз долгосрочных последствий геоэкологических изменений и выработка адекватной стратегии поведения в условиях 
ускоряющегося развития экологического кризиса. Возможность дальнейшего 
формирования и детализация представлений об эволюции биосферы требует 
целенаправленных исследований педосферы, зоны наиболее активных геосферно-биосферных взаимодействий.
Книга содержит главы, посвященные таким принципиально важным вопросам как эволюция и экология почв в условиях глобальных изменений климата; 
изучение закономерностей формирования и функционирования почвенного 
покрова в геологической истории Земли, исследования палеопочв палеозоя 
дающие представление о начальных этапах почвообразования на Земле, эволюции педосферы и биосферы, развитие почвенно-археологических исследований и их место в системе знаний об эволюции почв и развитии древних 
обществ; биодинамика и динамика почвенных процессов и влияние на них ан

тропогенных факторов. Отдельный раздел посвящен роли почв в биогеохимических циклах, планетарный биогеохимический цикл углерода и влияние на 
него почвенного покрова России; круговорот биофильных элементов в почве и 
ризосфере, почвенное органическое вещество как источник эмиссии углекислого газа и резервуар секвестрируемого углерода, проводится анализ данных 
круглогодичного мониторинга дыхания почв за последние двадцать лет, математическое моделирование почвенных процессов и экосистем, моделирование 
круговорота органического вещества в системе «почва-растение». 
В книге детально изложены последние результаты связанные с биогеохимией, физико-химией и минералогией почв, в частности современные представления о механизмах поглощения тяжелых металлов почвами, роль минеральных 
компонентов в стабилизации органического вещества почв и трансформация 
органического вещества в минеральных субстратах различного состава, комплексные исследования формирования и трансформации минерального и органического вещества почв для ретроспективного анализа процессов почвообразования исторического и геологического прошлого, вопросы биогеохимических 
технологий и биоремедиации химически загрязненных почв.
Важное направление исследований института посвящено криобиосфере. В 
книге рассматривается значение криосферы в глобальном круговороте вещества и энергии и консервации генетических ресурсов, вопросы формирования и 
специфики почвенного покрова и ландшафтов в условиях криолитозоны, проблемы их устойчивости в связи с климатическими изменениями и антропогенным загрязнением, а также вопросы изучения видового разнообразия и условий функционирования биоты в почвах криолитозоны и многолетнемерзлых 
отложений, криобиосфера Земли и перспективы поиска жизни на планетах и 
телах криогенного типа (модель для астробиологии).
Рассматриваемый материал имеет разный уровень обобщения и анализа от развития учения об эволюции педосферы, криобиосфере и глобальном 
круговороте углерода, имеющих мировой масштаб, до исследования физико-химические и биологических процессов почвообразования и трансформация природных и экзогенных химических веществ в почвах и экосистемах, 
обоснования методов диагностики состояния почв, оценки их техногенного 
загрязнения и ремедиации обсуждаемые в предлагаемой книге, несомненно, 
являются вкладом в науку о биосфере и оказывают влияние на развитие целого ряда направлений в почвоведении.
Представленные работы ярко характеризуют вклад научного коллектива в 
развитие науки о почвах. В книге успешно реализован системный комплексный подход к изучению почв как компонента биосферы. Книга будет полезна 
почвоведам, географам, геохимикам, экологам и другим специалистам, занимающимся проблемами биосферы и охраны природы.
Чл.-корр. РАН А.О. Алексеев

I. ЭВОЛЮЦИЯ И ЭКОЛОГИЯ ПОЧВ В УСЛОВИЯХ 
ГЛОБАЛЬНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА. ПАЛЕОПОЧВЫ
ПОЛВЕКА ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИРОДНОЙ ЭВОЛЮЦИИ ПОЧВ 
РОССИИ В ПУЩИНО
И.В. Иванов
Эволюция (развитие) почв – фундаментальная и актуальная теоретическая 
проблема почвоведения. От ее решения зависят оценка происхождения свойств 
почв (актуалистичность или реликтовость), состояние классификации почв, ее совершенствование, правильность оценки антропогенных воздействий на почвы и 
разработка средне- и долгосрочных прогнозов изменений состояний и свойств 
почв. Конкретные сведения о развитии почв – важная составная часть представлений о развитии биосферы и жизни на Земле, об истории взаимодействия природы и общества. Проблема эволюции и роли времени в почвоведении близка 
аналогичным проблемам геологии и биологии. Основатель и первый директор 
института В.А. Ковда, ученый мирового уровня, говорил, что «время статического 
подхода к почвам закончилось». В институте реализованы следующие направления изучения изменений почв во времени. 
ИЗУЧЕНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПОЧВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ 
РАЗЛИЧНЫХ ЗАДАЧ
Подобные исследования проводятся время от времени, но довольно часто. В 
частности, исследовались гидротермический режим почв и динамика многолетней мерзлоты (лаборатория криологии почв), динамика парниковых газов и 
разложения органического вещества (лаборатория почвенных циклов), сравнительная динамика разложения пестицидов при различных реабилитационных 
мероприятиях (лаборатория химии почв), проводились наблюдения за эрозией 
почв. В отдельные периоды в институте изучались круговорот веществ в природе и в земледелии на модельном водосборе р. Любожиха, на полях опытной 
полевой станции института, фрагментарно – на территории Приокско-террасного заповедника и в Забайкалье. На стационарных наблюдениях основаны 
труды А.С. Керженцева (1992, 2006), О.И.Худякова (1984), Г.А. Булаткина (2008). 
С проблемой времени связано прогнозирование и моделирование процессов в 
почвах и экосистемах (задача лаборатории моделирования экосистем). Рассмотрение этих вопросов не является нашей задачей. 
ИССЛЕДОВАНИЯ ЭВОЛЮЦИИ ПОЧВ ЧЕРНОЗЕМНЫХ 
И КАШТАНОВЫХ СТЕПЕЙ 
Под эволюцией почв в узком смысле слова (в широком смысле – это «развитие») понимается история развития почв, экспонированных на современной 
дневной поверхности на протяжении голоцена. Исследования были начаты в 

И.В. Иванов. ПОЛВЕКА ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИРОДНОЙ ЭВОЛЮЦИИ ПОЧВ РОССИИ В ПУЩИНО
институте в 1975 г. группой в составе И.В. Иванова, В.А. Демкина и С.В. Губина 
(Демкин и др., 2010; Иванов, 1978; Демкин и Иванов,1985; Иванов и Александровский, 1984). Организационно она оформилась с 1988 г. как лаборатория генезиса 
и эволюции почв (руководитель И.В. Иванов; с 2006 г. – одноименная группа). 
Исследованием эволюции почв в институте занимались и другие подразделения: группа истории и экологии почв (с 1991 г. – лаборатория экологии почв, заведующий В.М. Алифанов, изучение палеокриогенеза почв южной тайги и черноземов Европейской России); лаборатория археологического почвоведения (с 
2004 г., заведующий В.А. Демкин); лаборатория геохимии и минералогии почв 
(заведующий – чл.-корр. РАН А.О. Алексеев; изучение эволюции химического 
и минералогического состава голоценовых почв, почв карбона и девона). В этих 
исследованиях принимало участие в разной степени большинство сотрудников института. Исследования называли и называют по-разному: почвенно-эволюционными, почвенно-археологическими (наиболее часто), археологическим 
почвоведением, изучением развития почв, проблемой «почвы и время». 
Почти общепринято, что развитие черноземов и каштановых почв началось около 10–12 тыс. лет назад от состояния криоаридных карбонатных слабозасоленных почв на лессовидных породах с надмерзлотными верховодками 
в перигляциальной обстановке позднеледниковых тундростепей (Иванов, 1978; 
Гугалинская, 1982; Иванов и др., 2015; Демкин и др., 2007). Эволюционный путь 
или эволюционная траектория черноземов представляет собой колебательный 
прирост мощности гумусового профиля и запасов гумуса, уменьшение карбонатности и засоленности Эволюцию черноземов изучали многие сотрудники 
института (И.В. Иванов, В.А. Демкин, О.С. Хохлова, Я.Г. Рысков, Е.Г. Моргун, 
В.В. Буйлов, В.Е. Приходько, Л.С. Песочина, С.В. Губин, А.В. Борисов, Т.Н. Мякшина, А.Ю. Овчиников, Л.Н. Плеханова, А.В. Бухонов, П.И. Калинин, И.Ю. Кудреватых и др.). Общий прирост гумусового профиля для современных черноземов (мощностью 70–90 см) за последние 4.0–3.5 тыс. лет оценен в 30–40 см, 
со средней скоростью около 1 см/100 лет за все это время. В интервале времени 
3,7/3,5–2,5 тыс. лет назад прирост гумусового горизонта был самым высоким и 
равнялся 3–4 см/100 лет (Иванов и др., 2015). Эти цифры характеризуют высокую 
экологическую устойчивость черноземов и одновременно свидетельствуют, 
что она не беспредельна. Целинные черноземы Восточно-Европейской России 
XVIII–XIX веков можно считать наиболее гумусированными и мощными за всю 
голоценовую историю региона.
Большой вклад в исследование эволюции почв внес С.В. Губин изучением 
микростроения почв и его сезонной и многовековой динамики (Герасимова и 
др., 1992). При исследовании конкретных археологических памятников важно 
определить, на какой стадии климатических изменений находится объект короткого хроноряда (стабильное состояние, аридизация или рост увлажнения), 
оценить последовательность сооружения курганов и захоронения содержащихся в них погребений с использованием почвенных, стратиграфических, топографических и других признаков. Эти вопросы особенно актуальны при изучении крупных монокультурных могильников (десятки и сотни погребений за 
несколько столетий). Разработкой методов их решения занимается О.С. Хохло

Раздел I. ЭВОЛЮЦИЯ И ЭКОЛОГИЯ ПОЧВ В УСЛОВИЯХ ГЛОБАЛЬНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА. ПАЛЕОПОЧВЫ
ва – один из ведущих в стране специалистов по почвенным карбонатам, знаток 
черноземов Оренбургской области, Чеченской и Ингушской котловин Северного Кавказа (Моргунова и др., 2003; Хохлова и др., 2006а, 2006б; Хохлова, 2008; 
Яблонский и др., 2011). 
Важная особенность чернозема – способность гумуса к самообновлению и 
восстановлению. Она получила дополнительное подтверждение открытием самоочищения гумуса от «бомбового» 14С за период 1970–2010-х годов (Иванов 
и др., 2012). Выявлены закономерности уменьшения содержания и изменения 
состава гумуса в погребенных почвах. В частности, содержание гумуса в погребенных черноземах через 300 лет после погребения составляет 70% от исходного 
в целинной почве, через 500 лет – 67%, и далее через 850 лет – 63%, через 1700 
лет – 50%, 2200 лет – 45%, 4200 лет – 35%, 5100 лет – 34%, через 10000 лет – 24% 
(Иванов и др., 2009б). Экспериментальными данными об эволюции черноземов 
и каштановых почв служат их изменения при орошении (Приходько, 1996). Эволюционный путь каштановых почв отличается от эволюции черноземов. Главные его особенности – незначительный прирост мощности гумусового горизонта – до 10 см (Демкин, 1997; Демкин и др., 2010) по сравнению с исходным, 
колебательные изменения степени солонцеватости почв, концентраций и глубин залегания легко водорастворимых солей, гипса и карбонатов (в пределах 
50 см), контрастная трансформация почв во времени в ранге типа–подтипа на 
близких территориях, меньшая устойчивость при земледелии по сравнению 
черноземами (Демкин, 1997; Демкин и др., 2007, 2010). Показано, что в интервале времени 6.0–5.7 тыс. лет назад и 4.2–3.9 тыс. лет назад классификационная 
принадлежность почв, близко расположенных друг от друга, может изменяться 
от южных черноземов/темно-каштановых почв до бурых (пустынно-степных) 
почв, реконструированы изменения атмосферной увлажненности и трансформации почвенного покрова на территории Волгорадской области за последние 
6 тыс. лет (Демкин и др., 2010). В 2015 г. был издан подготовленный большим 
коллективом почвоведов при участии многих сотрудников института крупный 
обобщающий труд «Эволюция почв и почвенного покрова. Теория, разнообразие природной эволюции и антропогенных трансформаций почв» (Иванов и 
др., 2015). 
ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ АРХЕОЛОГИЧЕСКОГО ПОЧВОВЕДЕНИЯ 
В 2003 г. В.А. Демкин организовал в институте группу (с 2004 г. – лабораторию) археологического почвоведения (Борисов, 2014а). Это привело к дальнейшему усилению контактов с археологами. В лаборатории получило развитие 
новое научное направление – микробиология и биохимия погребенных почв 
(Т.С. Демкина, Т.Э. Хомутова, Е.В. Чернышева, А.В. Борисов, Н.Н. Каширская), 
имеющее теоретическое и прикладное значение. Разрабатывается идея «биологической памяти почв» (Чернышева и др., 2016; Демкин и др., 2010; Борисов – в 
кн. Иванова и др., 2015, разд. 15.3). Исследования на ряде объектов (Волгоградская 
область, Аркаим в Челябинской области) стали эталонными (Демкин и др., 2010; 
Приходько и др., 2014). Достигнутая детальность почвенной изученности архео

И.В. Иванов. ПОЛВЕКА ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИРОДНОЙ ЭВОЛЮЦИИ ПОЧВ РОССИИ В ПУЩИНО
логических памятников в каштаново-степной зоне поставила вопрос о пределе 
возможностей применяемых методов, о необходимости расширения географии 
и разнообразия объектов исследований. В настоящее время обширные исследования проводятся лабораторией на Северном Кавказе (Борисов и Коробов, 2013). 
БИОТИЧЕСКИЕ И АНТРОПОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ 
ЛЕСНЫХ ПОЧВ ЕВРОПЕЙСКОЙ РОССИИ 
В 2004 г. сотрудник института М.В. Бобровский, ученик профессора О.В. 
Смирновой, защитил кандидатскую диссертацию «Разнообразие растительности и почв заповедника «Калужские засеки» и его связь с традиционным природопользованием», в 2013 г. – диссертацию на соискание ученой степени доктора 
биологических наук на тему «Лесные почвы Европейской России: биотические 
и антропогенные факторы формирования». В изданной монографии Бобровского (2010) показано, что в современных лесных ландшафтах Восточно-Европейской равнины, главными факторами почвообразования являются деревья, 
их ассоциации, биологический круговорот, ветровалы, роющая деятельность 
животных и хозяйственная деятельность человека (вырубки, распашка, пожары, 
строительство). По мнению М.В. Бобровского долговременная динамика лесных 
почв наиболее адекватно описывается циклично-мозаичной концепцией их организации.
Эффективным методом исследования эволюции лесных почв служит внимательное изучение морфологии почвенного профиля в сочетании с распространением углей в разрезе. По углям определяется состав древесных пород, участвовавших в почвообразовании, по 14С углей определяются периоды с наибольшей 
частотой пожаров – индикаторов засушливости климата и истории хозяйственного освоения человеком лесных пространств. Большое внимание в книге уделено разнообразным педотурбациям – мощнейшему фактору формированию 
почвенного профиля лесных почв. Автор считает, что педотурбации позволяют 
непротиворечиво объяснять отсутствие строгих корреляций между структурой 
профиля, и его положением в рельефе, и составом материнских пород, составом 
современной растительности, отсутствие корреляции между мощностями элювиальной и элювиально-иллювиальной частей профиля, образование почв с мозаичными профилями, близкое соседство очень разных почв и т.д. По мнению 
автора, образованию элювиального осветленного (подзолистого) горизонта способствует сведение лесов, уничтожение подстилки, распашка и рыхление почвы, 
и вообще процессы, происходящие при обнажении поверхности почв. Вместе с 
тем, в книге не уделено достаточного внимания механизмам образования осветленных, подзолистых горизонтов. 
ПАЛЕОКРИОГЕНЕЗ И СОВРЕМЕННОЕ ПОЧВООБРАЗОВАНИЕ 
К неожиданным результатам привела смена регионов исследования Забайкалья на Российское Нечерноземье двумя исследователями института – В. 
М. Алифановым и Л. А. Гугалинской. Обогащенные опытом изучения современного криогенеза в почвах Забайкалья, они пришли к выводу, что главные 

Раздел I. ЭВОЛЮЦИЯ И ЭКОЛОГИЯ ПОЧВ В УСЛОВИЯХ ГЛОБАЛЬНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА. ПАЛЕОПОЧВЫ
особенности строения почвенных профилей и почвенного покрова на суглинистых породах в Нечерноземье (ареалы почв средней, южной тайги и лесостепи) обусловлены не современными почвообразовательными процессами, 
рельефом и растительностью, а являются реликтами относительного недавнего 
геологического прошлого. Особенности почв и почвенного покрова в основном 
предопределены мерзлотно-решетчатым, полигонально-блочным реликтовым 
строением трех-пятиметровой толщи суглинков, слагающей местность. Оба 
исследователя защитили докторские диссертации – Алифанов в 1992 г., Гугалинская – в 1997 г. Было показано, что более чем на половине исследованных 
площадей площади почв имеются вторые гумусовые горизонты, расположенные на глубинах 27–60 см. Гумус современных горизонтов биологически более 
активен и менее устойчив, гумус вторых гумусовых горизонтов биологически 
менее активен и более устойчив, однако его активность возрастает при попадании в корнеобитаемый слой. Эти и другие данные свидетельствуют о реликтовости вторых гумусовых горизонтов и его связи с прошлыми криогенными 
процессами. 
Ландшафты, аналогичные пущинским, нередко встречаются в центре Русской равнины в зонах лесостепи, широколиственных и смешанных лесов (ополья Владимирские, Брянские и другие). Они обладают полигонально-блочным 
микрорельефом палеокриогенного генезиса и получили наименование «ополий» в связи с давним нахождением здесь очагов земледелия. Среди них широко распространены почвы со вторыми гумусовыми горизонтами – реликтами 
позднеледниковых перигляциальных ландшафтов. Ландшафтов этих не существует около 15–20 тыс. лет, но почвы продолжают напоминать о них своими 
особенностями и плодородием (Алифанов, 1995). 
На протяжении двенадцати лет под руководством В.М. Алифанова исследовались современные гидротермический, водный и температурный режимы почв 
под лесом, на пашне, на разных элементах криогенного палеорельефа. Наибольшие различия гидротермических показателей почв на водораздельных пространствах наблюдаются по сезонам года, затем под лесом и на пашне, и в рядах 
многолетних (одно-двухлетних, пяти-шестилетних, пятнадцати-шестнадцатилетних) климатических циклов. Установлено, что водный режим серых лесных 
почв является периодически промывным. Его особенность – высокая контрастность увлажнения между нижней частью (оглеение на глубинах около двух метров) и верхней частями почвенного профиля, где происходит резкое иссушение. 
Промерзание почв начинается в ноябре, полное оттаивание завершается в апреле. 
В мерзлом состоянии почва находится 120–125 суток на пашне (средняя глубина 
промерзания 67–82 см, наибольшая – до 170 см), 112 суток в лесу (средняя глубина 
промерзания 32 см, наибольшая – 66 см). Среди важнейших процессов и явлений 
почвообразования отмечены следующие: сезонные потоки тепла, нисходящие 
и восходящие потоки воды, пара, растворов, деятельность дождевых червей (на 
глубину до одного метра) и землероев, тиксотропные явления над мерзлотным 
водоупором, образование горизонтального расслаивания и плитчатой структуры 
при неоднократном промерзании-оттаивании и др. (Алифанов, 1995). Главный 
результат своей работы В.М. Алифанов формулирует как документальное выяв