В монографии отражены преимущества методов исследования форм тяжелых элементов в почвах. Химические элементы разделяются на тяжелые и сверхтяжелые по величине их атомной массы. Обобщены современные данные по химии и минералогии тяжелых металлов и металлоидов (Cr, Mn, Zn, As, Sb, Se) и сверхтяжелых металлов (Pb, Hg, Ba, La, Се) в почвах. Выявлено действие редокс условий на поведение в почвах тяжелых металлов и металлоидов. Приведены новые данные о содержании бария, лантана и церия в почвах ряда регионов России.

Представлены результаты комплексного анализа данных мониторинга гидрологического состояния бессточного оз. Красиловского Алтайского края. Проанализировано влияние метеорологических условий региона в осенне-весенний период 2013-2014 и 2014-2015 гг. на характер уровенного подъема озера. Установлено, что комплексная система наблюдений гидротермического режима воздуха и почвы на водосборной площади бессточного водоема, осуществляемая посредством многопараметрического автоматизированного агропромышленного измерительного комплекса, разработанного в Институте мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, дает возможность повысить точность прогноза уровня весеннего наполнения водоема. Выявлено, что для бессточных озер соотношение объемов стоков с водосборной площади поверхностных и грунтовых талых вод, формирующих уровень весеннего наполнения, определяется преимущественно гидроклиматическими условиями воздуха и почвы в предшествующий холодный период. Показано, что детализация динамики метоэлементов, таких как температура воздуха, количество осадков в период формирования постоянного снежного покрова и весеннего снеготаяния, температурный режим почвы, высота и плотность снежного покрова, позволяет установить доминирующий фактор, который в период весеннего снеготаяния будет определять интенсивность и высоту уровенного подъема. Определено, что интенсивный поверхностный сток в озеро весной 2014 г. при относительно низкой интенсивности снеготаяния после холодной малоснежной зимы с невысоким запасом воды в снежном покрове произошел вследствие образования в почве ледяного запирающего сляо на глубину до 30 сам, препятствовавшего вертикальной инфильтрации талых вод и формированию их подземного стока.

С целью выявления особенностей динамики температурного режима почв при послепожарном восстановлении подтаежных светлохвойных геосистем Тункинской котловины рассмотрены процессы демутации в сосновых лесах урочища Бадары после прошедших в 2010 г. пожаров. В ходе мониторинговых наблюдений 2011-2020 гг. на участке горелого леса рассмотрена специфика восстановления древесного подроста, а также кустарникового яруса и живого напочвенного покрова. Отмечен период появления первых всходов подроста подлеска, установлено проективное покрытие видов всех лесорастительных ярусов. При сравнении доминирующего состава биоценозов вторичных сукцессий с естественными растительными сообществами выявлены индикаторы перспективности успешного лесовосстановления. На выбранных площадках проведен анализ 10-летних данных наблюдения за температурным режимом почв от поверхности до глубины 3,2 м. Измерения проводились круглосуточно в автоматическом режиме с помощью атмосферно-почвенных измерительных комплексов. В результате анализа полученных данных выявлены разности между температурами почвы на нарушенном и естественном участках. Открытые почвы на площадке, подвергшейся пожару, больше прогреваются в летнее время и больше промерзают в зимнее. Снежный покров, выступая в роли теплоизолятора на обеих площадках, уменьшает различия, однако при позднем его установлении контрасты увеличиваются. За период наблюдения отмечено уменьшение микроклиматических разностей по мере восстановления растительного покрова, что указывает на восстановление температурного режима на пирогенно-нарушенном участке. Полученные результаты применимы при анализе пирогенной трансформации подтаежных светлохвойных геосистем юга Восточной Сибири и прогнозе послепожарного восстановления светлохвойных лесов Тункинской котловины с учетом региональной специфики. Продолжение комплексного мониторинга позволит более детально оценить восстановление ландшафтно-климатических условий территории.