Введение к работе
Актуальность работы Важнейшей функцией почвы явчяется ее участие в регуляции биосферных процессов Почва, как основное звено биогеохимического цикла элементов, служит стоком или источником парниковых газов и принимает участие в очищении биосферы от загрязнения В связи с тем, что процессы минерализации и круговорота биогенных элементов осуществляются почвенными микроорганизмами, микробный компонент является ключевым фактором, определяющим и отражающим состояние почвы
Для оценки характера и интенсивности внешних воздействий на почвенную микробиоту и устойчивость почв в литературе предлагается целый ряд микробиологических показателей и индексов, как правило, чувствительных к одному определенному воздействию, или интегральных показателей, суммирующих значения нескольких индикаторов Для более полной характеристики природных объектов, их базового состояния и мониторинга изменений предлагается использовать, так называемые, «экофизиологические (ЭФ) профили» (Anderson, 2003), представляющие собой совокупность разных характеризующих обьект индикаторов Однако при всех достоинствах разработанных ранее показателей ни один из них не позволяет проводить комплексную количественную оценку и сравнительный анализ последствий различных видов внешних воздействий на почвы и экосистемы в целом, что особенно актуально в связи с существующими техногенными нарушениями биосферы
Таким образом, сохраняется необходимость разработки универсальных индексов, которые позволили бы проводить оценку устойчивости почв (включая, их способность к восстановлению) с использованием единых критериев и на безразмерной основе
Цель исследований: Сравнительная оценка сопротивляемости и способности к восстановлению микробных сообществ почв при природных и антропогенных воздействиях с использованием экофизиологических профилен, составленных на основе разработанной системы индексов
Задачи исследований:
Разработка системы математических индексов для количественной оценки относительной реакции микробных сообществ почв на воздействие природных и антропогенных факторов,
Составление и анализ ЭФ-профилей ряда зональных почв европейской части России (подзолистые, серые лесные, черноземы) на основе разработанных индексов,
Апробация разработанной системы ЭФ-профилей в условиях природных и антропогенных воздействий на почву (чередование засушливых и влажных сезонов, периодов промерзания и оттаивания, воздействие низовых пожаров, длительного сельскохозяйственного использования, промышленного загрязнения)
Научная новизна:
На основании разработанных индексов впервые проведена количественная оценка как немедленной реакции почвы на различные внешние воздействия, так и ее способности к последующему восстановлению Разработка индекса сопротивляемости позволила впервые осуществить идею составления экофизиологических профилей микробных сообществ почв Предложенная система анализа экофизиологических профилей впервые дала возможность различать нарушения состояния почвы на количественной основе Анализ ЭФ-профилей позволил получить новую информацию о механизмах сопротивляемости и способности к восстановлению микробных сообществ почв под действием внешних факторов
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались и получили положительную оценку на II Международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию кафедры почвоведения ИГУ (Иркутск, 2006), на 3-ей Международной геоэкологической конференции (Тула, 2006), на конференции «Биосферные функции почвенного покрова» (Пущино, 2005 г), на Конференции "Element Balances as a Tool for Sustainable Land Management" (Тирана, 2005), на Международной конференции «Modern problems of soil contamination» (Москва, 2004), на II международной конференции "Эмиссия и сток парниковых газов на территории Северной Евразии" (Пущино, 2003)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 научных статей
Практическая значимость. Разработанная система составления и анализа ЭФ-профилей может быть применена при проведении экологического мониторинга территорий, при кадастровой оценке и паспортизации земель
Структура и объем работы. Диссертация включает введение, 4 главы, выводы и приложение Текстовая часть занимает 135 страниц, иллюстрирована 10 таблицами и 18 рисунками Список цитируемой литературы насчитывает 185 наименований, в том числе 75 иностранных источников
Автор глубоко признателен научному руководителю к б н Е В Благодатской за поддержку и консультации при осуществлении научных исследований Автор выражает благодарность заведующему лабораторией моделирования экосистем д б н АС Комарову и сотрудникам этой лаборатории, а также своим коллегам С А Благодатскому, В А Бледнову, И Н Богомоловой, Т И Грохлиной, И В Евдокимову, И Н Кургановой, А А Ларионовой, В И Личко, В О Лопесу, Т В Пампуре, С Н Понтелимоновой, И В Припутиной, А А Реветневу, Л Н Розоновой, Т Э Хомутовой, О С Хохловой
