Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние изученности вопроса 7
Глава 2. Объекты и методы исследований 12
Глава 3. Природно-климатические особенности района исследований 20
Глава 4. Специфика условий формирования гумусовых веществ в эмбриоземах 30
4.1. Особенности растительного покрова на эмбриоземах 30
4.2. Основные физические условия формирования гумусовых веществ 33
4.3. Кислотно-щелочные условия формирования гумусовых веществ 38
4.4. Некоторые особенности органического вещества эмбриоземов 44
4.5. Общий азот и отношение C/N в эмбриоземах 52
4.6. Рельефообусловленные факторы 57
4.7. Гидротермические условия 58
Глава 5. Темпы разложения растительных остаков 60
Глава 6. Минерализация и гумификация растительных остатков 72
Выводы 99
Список литературы 101
Приложения... ИЗ
- Особенности растительного покрова на эмбриоземах
- Кислотно-щелочные условия формирования гумусовых веществ
- Общий азот и отношение C/N в эмбриоземах
- Минерализация и гумификация растительных остатков
Введение к работе
Ландшафты, базовые компоненты которых (рельеф, породы) сформированы техногенным путем, называются техногенными. В литературе они известны также под названием нарушенные земли. Наиболее распространенным способом их формирования являются горно-технические работы. Во многих случаях техногенные ландшафты отличаются от естественных специфическим почвенным и растительным покровом. Часто эти покровы отсутствуют вообще. В последнем случае техногенные ландшафты оказываются техногенными пустынями. Поскольку техногенные ландшафты встречаются практически во всех странах мира, то проблема восстановления в них почвенного и растительного покровов имеет глобальное значение. Особенно актуальна эта тема в Кемеровской области, где ежегодно в результате ведения горных работ, строительства дорог, производственных и иных объектов постоянно происходит разрушение естественного покрова. Средняя площадь ежегодно нарушаемых в регионе земель — 1118 га, но в настоящее время она еще больше, вследствие, проходящего процесса реструктуризации угольной отрасли и закрытия многих предприятий [Доклад..., 2002].
Рано или поздно горные породы, вынесенные на дневную поверхность в результате добычи полезных ископаемых, окислятся и дезагрегируются. По мере развития этих процессов они вовлекаются в биологический круговорот и почвообразование. Часть веществ иногда токсичных, содержащихся в породах, внутрипочвенными и поверхностными стоками могут быть перенесены на прилегающие территории. В случае их фито-токсичности эти явления приведут к изменению экологического состояния окружающей среды. Для предотвращения этого необходимо формирование биогеохимического барьера, способного затормозить развитие негативных экологических последствий.
Для ликвидации техногенных пустынь и негативных последствий их функционирования необходимо в возможно большей степени интенсифицировать развитие процессов формирования в техногенных ландшафтах почвенного и растительного покровов. Комплекс мер, направленных на формирование почвенного и растительного покровов и предотвращение негативных экологических последствий называется рекультивацией.
Понятно, что свойства и функции преобразованного рекультивацией техногенного ландшафта определяются способом формирования этого ландшафта и способом рекультивации. По этой причине, важно изучить свойства формирующейся почвы с целью дальнейшего прогнозирования процессов педогенеза и оценки возможности управлять ими. Особенно важно обратить внимание на способность почвы техногенного ландшафта накапливать биогенное органическое вещество и преобразовывать его до гумусовых веществ и подвижных форм минеральных соединений. При этом роль гумусовых веществ в восстановлении экологического функционирования рекультивированного ландшафта особенно существенна. Гумусовые вещества являются потенциальным источником минеральных соединений, сдерживают миграционную способность тяжелых металлов, являются источником энергии в различных почвенных процессах, влияют на формирование почвенного профиля, усиливают микробиологическую активность, а так же рост и развитие растений. В случае сельскохозяйственной рекультивации содержание гумусовых веществ будет определять основное свойство почвы — плодородие.
Однако чтобы стимулировать при рекультивации процессы гумусо-образования необходимо выяснить особенности гумификации поступающего в субстрат органического вещества, связь этих процессов с химическими, физико-химическими и иными свойствами пород и формирующихся на них почв.
Цель исследований. Выявить в различных почвенно-литологических условиях техногенных ландшафтов Кузбасса особенности гумификации и минерализации подземных органов злаковых и бобовых трав, а так же их смеси.
Задачи исследований:
Изучить характер гумусообразования в различных типах эмбрио-земов, отличающихся условиями почвообразования.
Выявить связь характера гумусообразования со свойствами и составом поступающего в почву органического вещества.
Научная новизна. Впервые в техногенных ландшафтах Сибири изучались разложение, минерализация и гумификация корневых масс, экспонировавшихся в эмбриоземах, отличающихся стадией почвообразования. Выявлена функциональная связь свойств экофакторов с направленностью гумусообразовательных процессов. Определена роль остатков злаковых и бобовых трав и их смеси в накоплении устойчивых гумусовых кислот.
Защищаемые положения:
Гумусообразовательный процесс в техногенных ландшафтах протекает сингенитично стадиям эволюции эмбриоземов.
На ранней стадии почвообразования (эмбриоземы органо-аккумулятивные) превращение органического вещества связано главным образом с минерализацией и выщелачиванием продуктов разложения в нижние горизонты, лишь на поздней стадии (эмбриоземы гумусово-аккумулятивные) органическое вещество активно гумифицируется и накапливается в корнеобитаемом слое
Теоретическая и практическая значимость. Теоретические выводы, полученные в результате исследований, позволяют прогнозировать эффективность рекультивации, совершенствовать ее систему, путем создания условий почвообразования с заданными параметрами, а также ак-
тивизировать формирование свойств, режимов и функций почв с целью улучшения экологического состояния техногенных ландшафтов.
Вклад автора. Автору принадлежит выполнение всех полевых работ, включая закладку опыта. Им же в лабораторных условиях определялись агрохимические, физические и биологические свойства почвы. Соискателем проанализированы почвенные образцы на показатели реакции почвенной среды, общий органический углерод и содержание карбонатов, а также определены темпы гумификации и минерализации растительной массы, заложенной в почвы. Все полученные данные статистически обрабатывались и обобщались диссертантом.
Апробация работы. Основные положения работы доложены на региональных научно-практических конференциях Новокузнецка (Новокузнецк, 1999), Красноярского края (Красноярск, 2003) и Кузбасса (Кемерово, 2004), а также на международной конференции в Находке (Наход-ка,2002) и всероссийском научно-техническом семинаре в Пензе (Пен-за,2003).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 11 научных работах, в том числе в одном рецензируемом печатном издании «Сибирский экологический журнал».
Выражаю свою особую благодарность научному руководителю доктору биологических наук В.М. Курачеву за поддержку оказанную при выполнении и написании диссертационной работы, а так же заведующей кафедрой химии и агрохимии КемГСХИ кандидату химических наук М.М. Колосовой и сотрудникам этой кафедры за помощь и содействие при проведении лабораторных анализов.
Особенности растительного покрова на эмбриоземах
Изучение условий образования гумусовых веществ в эмбриоземах невозможно без оценки их растительного покрова. Различия структурного и биохимического состава опада в разных типах эмбриоземов определяют неодинаковые условия питания микроорганизмов и беспозвоночных животных и влияют тем самым на ход и скорость трансформации органического вещества. Кроме того, растительные сообщества являются индикаторами стадий эволюции одного типа эмбриоземов в другой [Ан-дроханов, 2003; Гаджиев, Курачев, Андраханов, 2001].
В техногенных ландшафтах лесостепной зоны, где расположены опытные площадки, не наблюдается естественного восстановления лесных сообществ как по причинам, обусловленным зональными особенностями климата, так и из-за низкой заселенности древесными растениями прилегающих территорий. Появление лесных насаждений происходит преимущественно в результате применения технологий лесной рекультивации. В частности, на исследуемом нами отвале Моховского углеразреза (эмбрйозем органо-аккумулятивный) Гурьевским леспромхозом в свое время (12 лет назад на период закладки опыта) была проведена посадка сосны обыкновенной, где в настоящий момент сформировался низкополнотный древостой (полнота 0,3-0,5). Это не препятствует развитию здесь напочвенного покрова, однако травянистая растительность находиться в угнетенном состоянии. Общее проективное покрытие не превышает 10-15%. Выделяются отдельные микрогруппировки с преобладанием злаков и сложноцветных. Распространены участки, лишенные растительности. Видовой состав травянистых растений беден и представлен тимофеевкой луговой (Phleum pratense), овсяницей луговой (Festuca prat-ensis), кострецом безостым (Bromopsis inermis), осотом полевым (Sonchus arvensis), тысячелистником обыкновенным (Achillea millefolium) и мать-и-мачехой обыкновенной (Tussilago farfara). При дальнейшем развитии сосны и смыкании ее крон рудеральная растительность будет вытесняться, и на смену ей будет приходить злаковый травостой. Злаки могут оказаться конкурентами сосны обыкновенной, и по этой причине со временем произойдет смена леса на лугово-степную растительность, свойственную зональным экосистемам [Баранник, Кандрашин, 1979].
Низкое количество опада на эмбриоземе органо-аккумулятивном (менее 30 г/м2) и его специфический состав не способствуют развитию деструкторов. Тенденция к быстрому высыханию опада также снижают интенсивность его разложения микроорганизмами, что ведет к накоплению слаборазложившейся лесной подстилки.
На стадии развития дернового процесса и формирования дернового эмбриозема в составе фитоценоза еще продолжают присутствовать рудеральные растения, но появляются бобовые (люцерна серповидная (Medicago falcata)). Как известно, бобовые травы отличаются способностью распространяться на субстратах с недостатком подвижных форм азота. Этот недостаток покрывается за счет образования симбиотических связей с азотфиксирующими бактериями, что создает благоприятные условия для совместного произрастания других, более требовательных к азоту травянистых растений. Кроме того, появляются такие злаки как мятлик луговой (Роа pratensis), пырей ползучий (Elytrigia repens) и различные представители разнотравья: лапчатка серебристая (Potentilla аг-gentea), тысячелистник обыкновенный (Achillea millefolium). Формируется фитоценоз с корневищными или корнеотпрысковыми растениями, характеризующимися глубоко проникающей корневой системой, способной осваивать большое внутрипочвенное пространство. В результате этого в эмбриоземе дерновом накапливается до 2 т/га надземной биомассы, образуется дернина и, следовательно, дерновый горизонт.
По мере развития сообщества рудеральные растения вытесняются, а на смену им приходят рыхлокустовые злаки с корневой системой преимущественно развивающейся в поверхностных слоях. Увеличивается биомасса и накопление органического вещества [Трофимов, Наплеко-ва, Кандрашин и др., 1986]. На стадии формирования эмбриозема гумусово-аккумулятивного фитоценоз становится многовидовым. Проективное покрытие возрастает до 60-75 % и более. Запасы надземной биомассы достигают 3 т/га и более. В составе растительного сообщества преобладают ксерофитные и мезофитные виды, характерные для степных и лугово-степных формаций. При этом бобовые виды представлены эспарцетом песчаным (Опо-brychis arenaria) и люцерной серповидной (Medicago falcata), злаки: кострецом безостым (Bromopsis inermis), вейником наземным (Calamagrostis epigeios) и осотом полевым (Sonchus arvensis).
Таким образом смена растительности, точнее сукцессия растительного сообщества, идет в направлении увеличения количества и качества поступающего в эмбриозем органического вещества и эволюции эмбрио-земов. Эти процессы сингенетичны [Андроханов, 2003]
Кислотно-щелочные условия формирования гумусовых веществ
При исследовании процессов формирования почв в техногенных ландшафтах пристальное внимание всегда привлекала проблема накопления и изменения органического вещества. Это позволило прогнозировать эволюцию почвы под влиянием меняющейся экологической обстановки техногенного ландшафта [Экология..., 1992; Андроханов, 2003].
Наши исследования также свидетельствуют о том, что формирование почв в техногенных ландшафтах, отличающихся физическими, химическими и микробиологическими свойствами, сопровождается и различными темпами накопления органического углерода. Так, кроме неоднородности внутрипрофильного распределения, на одновозрастных эм-бриоземах Моховского разреза замечено значительное отличие и в общем содержании органического углерода по типам эмбриоземов. В частности, если в эмбриоземе органно-аккумулятивном и эмбриоземе дерновом в слое 0-30 см содержание органического углерода составило в среднем 1,26% и 0,92%, соответственно, то в эмбриоземе гумусово-аккумулятивном — 6,58%, что почти в полтора раза больше, чем на контроле - в выщелоченном черноземе (4,72%) (табл. 8). Однако приведенные в таблице цифры характеризуют не столько своеобразие гумусово-аккумулятивных процессов в названных типах эмбриоземов, сколько своеобразие почвообразующих субстратов с включением углистых частиц в профиль эмбриоземов.
Максимумы содержания углерода в профиле гумусово-аккумулятивного эмбриозема (почвы с наиболее развитым процессами гумусонакопления) приурочены к углистым прослойкам на глубине 10-30 см и 60-80 см. В связи с чем, вниз по профилю содержание органического углерода изменяется скачкообразно (рис. 3), На этой же глубине отмечается и максимум негидролизуемого остатка. Известно, что в процессе выветривания и окисления бурых и каменных углей происходит регенерация гумусовых кислот, которые по химическим и физико-химическим свойствам идентичны гумусовым кислотам современных почв [Любимова, Григорьева, 1966; Адерихин, Дудкин, Михайлова и др., 1986]. Эти заключения подтверждаются многими исследователями [Адерихин, Дудкин, Михайлова и др., 1986; Махонина, 1974; ТаЙмуразова, 1985]. Однако скорость и глубина окисления каменного угля на эмбрио-земах разных типов неодинакова. Например, в гумусово-аккумулятивном эмбриоземе они сдерживаются тяжелым гранулометрическим составом мелкозема и наличием карбонатов [Адерихин, Дудкин, Михайлова и др., 1986; Шубников, Хрисанфова, Захарова и др., 1958], на что указывает 96-98% негидролизуемого органического углерода в слоях 10-30 и 60-80 см. В эмбриоземе гумусово-аккумулятивном можно выделить область, характеризующуюся усилением окислительных процессов - это верхние 0-10 см. Последнее вполне объяснимо более благоприятными процессами аэрации. Однако заметим, что динамичность процессов окисления и вое становления на этой глубине, поддерживается поступлением свежего органического опада, что позволяет развиваться и процессам накопления гумусовых кислот. Ниже, до глубины 60 см, как абсолютное, так и относительное содержание негидролизуемого остатка определяется, согласно И. Л.Клеве некой и других [1985], только напряженностью микробиологических процессов.
Отношение Сгк/Сфк с глубиной на эмбриоземе гумусово-аккумулятивном изменяется от 0,1 до 1,5. Понимая условность применения в данном случае шкалы А.А. Гришиной и Д.С. Орлова [1977], можно, тем не менее, допустить, что тип гумуса изменяется вниз по профилю от фульватного к фульватно-гуматному и гуматному. Причина этого опять же скрыта в присутствующих на данном эмбриоземе углистых частицах, являющихся одним из основных источников гуминовых кислот, относительное содержание которых растет параллельно снижению доступности свободного кислорода.
Анализируя данные по содержанию фракций гуминовых и фульво-кислот в эмбриоземе гумусово-аккумулятивном, следует, прежде всего, отметить, что в профиле отсутствуют свободные гуминовые кислоты и гуминовые кислоты, связанные с полуторными окислами (фракция I), за исключением верхних биологически активных 0-10 см. Часть гуминовых кислот фракции I, образуя комплексы с фульвокислотами (фульво-кислоты фракции I), по-видимому, мигрируют и соосаждаются на глубине 10-20 и 60-90 см. На глубине же 20-60 см данная фракция отсутствует. Однако в этом слое отмечается преобладающее содержание агрессивных фульвокислот (фракция Іа). В целом, в профиле почвы преобладают фульвокислоты и гуминовые кислоты прочно связанные с кальцием (фракция II) и глинистыми минералами (фракция III), что объясняется тяжелым гранулометрическим составом и карбонатностью мелкозема.
Общий азот и отношение C/N в эмбриоземах
Так как органическое вещество высших растений на 40-70 % состоит из целлюлозы, то по интенсивности ее разложения можно судить и об интенсивности разложения корневых остатков. Очень важную роль играет этот процесс не только в минерализации органического вещества, но и в формировании гумусовых веществ [Булаткин, Ковалева, 1984; Напле-кова, Титлянова, 1976]. Однако известно, что чистая целлюлоза является легкогидролизуемым соединением, 75 % которого минерализуется микроорганизмами до конечных продуктов. Оставшаяся часть идет на синтез других органических соединений [Туев, 1989]. И.С. Захаров [1978] отмечает, что чистая клетчатка не является источником гумусовых веществ. Значит процесс разложения чистой целлюлозы, в большей степени, — это процесс минерализации.
Хотя основной целью наших исследований является изучение особенностей процесса гумусообразования в различных почвенных условиях трансформации органического вещества, тем не менее, в качестве одного из этапов исследования, важным являться и изучение скорости цел-люлозоразрушения как показателя биологической активности почвы в целом. Эту задачу мы решали путем учета изменения веса полотна за период июнь-август [Захарченко, 1962].
Целлюлозолитическая активность почвы находится в прямой зависимости от ряда показателей: обеспеченности почвы элементами питания, в том числе доступными формами азота, гидротермического режима, условий аэрации, гранулометрического состава и кислотности почвенного раствора, а так же ряда других показателей качества среды [На-плекова, 1974].
В ходе исследований особое внимание было уделено изучению влияния на биологическую активность почвы гранулометрического состава отвалов. По данным Ж. Пошон и Ге.Д. Баржак [1960], условия для развития целлюлозоразрушающих микроорганизмов более благоприятны на легких почвах, нежели на тяжелых. Это подтверждают и наши результаты наблюдений (табл. 10). В частности, максимальное разложение тканевого полотна (87,7 %) было отмечено в эмбриоземе дерновом, сформированном на гидроотвале, который в силу специфики своего образования, имеет супесчаный состав. Здесь складываются благоприятные окислительно-восстановительные условия для распространения микроорганизмов минерализующих органическое вещество — хорошая аэрация почвенного профиля, достаточно благоприятные условия температурного режима. Активная минерализация целлюлозы в корнеобитаемом слое дернового эмбриозема на гидроотвале объясняет малое относительное Как уже было сказано, специфика гранулометрического состава
почвообразующих пород дернового эмбриозема объясняется технологи-ческими особенностями формирования гидроотвала. В других исследованных типах эмбриоземов (органо-аккумулятивный и гумусово-аккумулятивный) специфика гранулометрического состава так же имеет техногенную природу - хаотическое смешение в отвалах каменноугольных разрезов вскрышных и вмещающих пород [Экология..., 1992; Гад-жиев, Курачев, Андроханов, 2001; Андроханов, Куляпина, Курачев, 2004]. Такое смешение пород приводит к тому, что если оценивать гранулометрический состав этих типов эмбриоземов по принципам, изложенным в руководстве Н.А.Качинского [1958], то их следует считать супесчаными или даже песчаными. Однако, поскольку мелкозем в данных эмбриоземах представлен в основном лессовидными суглинками вскрышных пород, то он является тяжелосуглинистым, как и в зональным черноземах выщелоченных, выбранных в качестве эталона-сравнения. Выбранные же типы эмбриоземов отличаются друг от друга стадией эволюции [Андроханов, Куляпина, Курачев, 2004], составом, количеством и способом поступления в почву органического вещества.
Целлюлозоразрушающая активность в почвах тяжелого гранулометрического состава, всесторонне изучена Н.Н. Наплековой [1974]. В наших исследованиях почв тяжелого гранулометрического состава более оптимальные условия для развития изучаемого процесса складываются в варианте сравнения (чернозем выщелоченный). Хотя здесь очень низкое содержание нитратного азота (1,4 мг/кг) (см. табл. 11), связанное с истощающим действием многолетних злаковых трав, слабо стимулирующих целлюлозоразрушающую деятельность, в целом же ситуация складывается относительно благоприятно. Оптимальные условия гидротермического режима (табл. 12), плотности почвы (табл. 13), сложения, обеспечивают хорошую аэрацию корнеобитаемого слоя, способствуют активному разложению целлюлозы (54%).
С меньшей активностью, чем на эмбриоземе дерновом и черноземе, протекает деструкция целлюлозы на эмбриоземе гумусово-аккумулятивном (40,2%). Интенсивность разложения тканевого полотна резко уменьшается вниз по профилю, соответствуя распространению корневых систем в профиле почвы. Этот тип эмбриозема характеризуется сравнительно высоким содержанием нитратных форм азота (см. табл. 11), оптимальными для микробиологической деятельности параметрами кислотности почвы (7,6-7,8) (при слабощелочной реакции почвенного раствора активно действуют и бактерии, и грибы, и актиномицеты.
Минерализация и гумификация растительных остатков
Максимальная интенсивность разложения корней была в эмбриозе-ме органо-аккумулятивном. В первый год наблюдений процент разложившихся корней люцерны от первоначально внесенной массы составил 67,0-72,6 %. Несколько медленнее протекал этот процесс в эмбриоземе гумусово-аккумулятивном (67,0-72,2 %). Еще медленнее в эмбриоземе дерновом (67,4-69,6 %), относительно чернозема выщелоченного (70,0-77,4 %). Мы не можем объяснить причины такого явления. Можно лишь предположить, что вследствие специфики используемого метода (интенсивность разложения оценивалась по потере массы) фиксируется не только разложение, но и вымывание водорастворимых продуктов. Если это так, то можно предположить, что легкомигрирующие органические вещества, выделяющиеся из подстилки эмбриозема органо-аккумулятивного, попутно выщелачивают такие же вещества и из разлагающихся корней. По-видимому выщелачиваться из подстилки и корневой массы могут как специфические кислоты (фульвокислоты), так и неспецифические соединения, содержащиеся в исходном органическом веществе [Экология..., 1992]. В таком случае понятно почему видимые процессы разложения корней в исследованных эмбриоземах протекают в описанной последовательности по интенсивности. В соответствие с этим необходимо различать два понятия «темпы минерализации» и «темпы исчезновения» органического вещества. По данным JLA. Гришиной [1986], между ними существует корреляционная связь, но не достаточно тесная. Проведенные расчеты показали, что эта связь в эмбриоземах достаточно значительна. Так на второй год на 74 % интенсивность разложения растительных остатков, помещенных в эмбриозем, определяется скоростью минерализации. При этом формирующиеся в процессе минерализации неорганические соединения не всегда накапливаются в месте их образования. Частично они используются растениями, микроорганизмами, животными, а частично мигрируют в почве в горизонтальном и вертикальном направлении. Однако мигрировать могут и мобильные органические вещества, которые в сумме с минеральными соединениями составят разложившуюся часть растительных остатков.
На второй и третий год экспонирования мертвой органической массы в эмбриоземе органо-аккумулятивном наиболее активно разлагаются уже корни костреца безостого (до 94 %). Это связано с быстрым (в течение первого года) уменьшением легкодоступной и легкоподвижной органики, и активизацией деятельности грибов и бактерий, разлагающих более труднодоступную часть органической массы. В эмбриоземах дерновом, гумусово-аккумулятивном и в черноземе выщелоченном продолжает активно разлагаться люцерна. Видимо, относительно невысокая скорость разложения люцерны в этих почвах объясняется наличием и иных источников легкодоступного органического вещества — значительного количества ежегодного опада корневой системы развивающегося фитоценоза. К концу срока в эмбриоземе гумусово-аккумулятивном преобразуется до 86 % от первоначально внесенной массы корней люцерны, в эмбриоземе дерновом — до 82 %, в черноземе выщелоченном — до 92 % (см. табл. 15). В итоге на эмбриоземе дерновом разложение сдержано и идет накопление остатков растительной биомассы. Скорость разложения в течение этих трех лет быстро уменьшалась. Наибольшей она была в первый год, когда трансформировалось более 50 % массы корней.
Процессы разложения корневой массы оказались дифференцированными и по глубине почвенного профиля. Так в эмбриоземе органо-аккумулятивном наиболее активное разложение растительной массы отмечалось на глубине 25 см. В эмбриоземе дерновом интенсивность разложения мало изменялась с глубиной. В гумусово-аккумулятивном эмбриоземе микробиологическая деструкция особенно была активна в верхнем десятисантиметровом слое. Это еще раз свидетельствует о роли выщелачивания в эмбриоземах, не имеющих развитого гумусово-аккумулятивного горизонта, способного к процессам аккумуляции подвижных соединений.
Таким образом, сравнение полученных данных, позволяет утверждать, что скорость разложения органического вещества в различных типах эмбриоземов зависит от химического состава растений, фоновых почвенных условий, в которых протекает данный процесс, и стадии эволюции эмбриоземов. Напомним, что в соответствии с работами В.М. Ку-рачева [Экология , 1992; Гаджиев, ЬСурачев, Андроханов, 2001; Андро-ханов, Куля пина, Курачев, 2004], эволюционно наиболее молодые из исследованных нами почв являются эмбриоземы органо-аккумулятивньге, а эволюционно наиболее зрелыми (поздними) — эмбриоземы гумусово-аккумулятивные.
Поступление органического вещества в экосистему и его трансформация играют важную роль в почвообразовании, во многом определяя его дальнейший ход. Если принять во внимание, что материнская порода является состоянием почвенной системы в нулевое время почвообразования [Иенни, 1948], то в этом отношении представляется интересным изучение темпов и особенностей гумусообразования в молодых почвах (эмбриозе-мах), сформированных на отвалах каменноугольных разрезов. Понятно, что эти особенности определяют характер внешней среды или, другими словами, образование гумусовых веществ функционально зависит от экофакто-ров, которые изменяются во времени [Андроханов, Куляпина, Курачев, 2004].
Экологические факторы можно разделить на два вида: биогенные и абиогенные (рис.6). Абиогенные факторы в техногенных ландшафтах изначально формируются в результате отсыпки и планировки отвалов. В той или иной степени они определяют исходное экологическое качество среды обитания. Вступающие в действие вслед за абиогенными биогенные факторы определяют интенсивность естественного распространения на эмбрио-земах микроорганизмов, животных и растений, развитие почв и экосистемы в целом [Экология..., 1992]. Понятно, что приживаемость и адаптация живых организмов будет непосредственно зависеть от абиогенных факторов.
Похожие диссертации на Особенности гумификации и минерализации корневой массы в почвах техногенных ландшафтов
