Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Критические нагрузки подкисляющих соединений на наземные экосистемы Азиатской части России

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Критические нагрузки подкисляющих соединений на наземные экосистемы Азиатской части России"

Российская академия наук Сибирское отделение ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ БИОЛОГИИ

На правах рукописи

ес^щ ЫЪОьг

СЕМЕНОВ Михаил Юрьевич

КРИТИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ ПОДКИСЛЯЮЩИХ СОЕДИНЕНИЙ НА НАЗЕМНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ АЗИАТСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ

Специальность 03.00.27 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Улан-Удэ - 2000

Работа выполнена в Пущинском государственном университете и Лимнологическом институте СО РАН.

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор

Башкин В.Н.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Кашин В.К.,

доктор географических наук, профессор Тайсаев Т.Т.

Ведущая организация - Восточно-Сибирский государственный

технологический университет (г. Улан-Удэ)

Защита диссертации состоится «сентября 2000 г. в час. на заседании диссертационного Совета К 200.55.01 в Институте общей и экспериментальной биологии СО РАН по адресу: 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяно-вой, 6. Тел.: (3012)331211, факс: (3012)330134, E-mail: ioeb@bsc.buryatia.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим отправлять по указанному адресу ученому секретарю совета.

Автореферат разослан « /^»-августа 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биологических наук Убугунова В.И.

Г/03£, Щ О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. С возрастанием эмиссии соединений азота и серы в атмосферу возникает необходимость количественной оценки устойчивости различных экосистем к подкислению, за меру которой используется критическая нагрузка по кислотности, т.е. максимальное количество подкисляющих соединений, не вызывающее в течение длительного периода химических изменений, сопровождающихся вредным воздействием на экосистему (Nilsson, Grennfelt, 1988).

В течение последних десяти лет неоднократно предпринимались попытки. качественно (Glazovskaya, 1991; Глазовская, 1997) и количественно (Bashkin et al., 1995, 1996а, 1996b) оценить устойчивость наземных экосистем Азиатской части России к подкислению, однако в последнем случае исходная информация для оценок добывалась методом «экспертных» заключений, основанных на обобщении разрозненных литературных данных о факторах устойчивости экосистем к подкислению и личном опыте исследователей. В этих работах отсутствует картографический материал, отражающий пространственную дифференциацию основных характеристик экосистем, обусловливающих их устойчивость и, соответственно, служащих составляющими критической нагрузки. Кроме того, до сих пор нет общей карты критических нагрузок для всей территории Сибири и Дальнего Востока. Использование же биогеохимической модели PROFILE позволяет на основе общепринятых международных методик с использованием максимально возможного числа почвенных, биологических и биоклиматических параметров количественно оценить отдельные характеристики почв и экосистем, ответственные за противодействие процессу подкисления и связанных с ним неблагоприятных эффектов, и получить данные для расчета критических нагрузок по кислотности.

Основной целью исследования являлась оценка устойчивости почв и экосистем Азиатской части России к кислотным нагрузкам.

В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи: проанализировать по литературным источникам современное состояние проблемы; собрать данные, характеризующие основные параметры биологического круговорота, химического состава почв и почвенного раствора, физических свойств почв, химического состава атмосферных выпадений, а также сведения о биоклиматических условиях функционирования экосистем; рассчитать кислотонейтрализующую способность почвенного раствора, минералогический состав почв анализируемых экосистем и показатели внутрипоч-венного выветривания физиологически активных катионов (Саг+, Mg2t, К+); рассчитать критические нагрузки подкисляющих соединений на экосистемы; подготовить картографическую основу для последующей оценки пространственного распределения критических нагрузок подкисляющих соединений и параметров, необходимых для их расчета; составить карты распределения кислотных, основных и результирующих (кислотные минус основные) атмосферных выпадений, величин внутрипочвенного выветривания физиологически активных катионов и критических нагрузок на экосистемы.

Исходные материалы. Для выполнения этих задач использовались литературные данные, отражающие сведения о: 1) биоклиматических условиях, в которых функционируют анализируемые экосистемы (среднегодовые количество осадков и температура почвы); 2) биогеоценотических характеристиках

экосистем (распределение корневой массы растений по профилю почвы, ве личины ежегодного возврата элементов питания с опадом); 3) химическом со ставе почв и почвенных растворов (содержание органического углерода в ли зиметрических водах, отношение содержаний С02 в почвенном и атмосфер ном воздухе, валовой состав минеральной части); 4) физических свойства) почвы (плотность, объемное содержание воды, гранулометрический состав) 5) гидрологических показателях условий вертикальной миграции вещества (количество просачивающейся из горизонта в горизонт гравитационной влагь и общий сток из толщи корнеобитаемого слоя с учетом испарения и транспи рации) и 6) количественном и качественном составе атмосферных выпадений Объекты и методы. Объектами исследования в работе служили лес ные и тундровые экосистемы Азиатской части России. Основными методамь исследования были математическое моделирование и картографический. Дл? оценки устойчивости почв и экосистем к кислым выпадениям использована биогеохимическая модель PROFILE (Warfvinge, Sverdrup, 1995), основанна* на методе нединамического масс-баланса. При оценке минералогического со става почв по данным валового анализа, необходимого для расчета величиь внутрипочвенного выветривания основных катионов моделью PROFILE, при менялась модель UPPSALA. Подготовка входных данных проводилась с и с пользованием специальной процедуры пересчета взятых из литературных ис точников показателей, характеризующих параметры биологического кругово рота, химический состав почв, почвенного раствора и атмосферных выпаде ний, физические свойства почв и биоклиматические условия функционирова ния экосистем. Для обобщения данных об устойчивости экосистем к кислот ным выпадениям использован расчет критических нагрузок, специфически) для каждого местоположения, с последующей их регионализацией (Warfvinge Sverdrup, 1995), для чего была подготовлена специальная картографическа? основа - карта-схема природных комплексов. С целью установления степет пригодности различных методик расчета критических нагрузок проведенс сравнение величин критического выноса компонентов, определяющих кисло тонейтрализующую способность почвенного раствора, и критических нагрузо! по некоторым видам кислотности, рассчитанных разными способами.

Научная новизна. Автором впервые для территории Азиатской чаев России оценена устойчивость почв и экосистем в целом к кислотным нагруз кам путем расчета критических нагрузок подкисляющих соединений, состав лены карты территориальной дифференциации природных комплексов (эко систем) на базе интеграции контуров почвенной и геоботаничебкой карт, ки слотных, основных и результирующих атмосферных выпадений, внутрипоч венного выветривания физиологически активных катионов, критических нагру зок по кислотности и по сере.

Практическая значимость работы определяется возможностью ис пользования результатов исследований при создании системы мониторинг; выпадений подкисляющих соединений для Азиатской части России, разработ ке региональных программ рационального природопользования, обоснована мероприятий по снижению и предотвращению негативных последствий антро погенного подкисления почв.

Апробация и публикации. Основные результаты исследований по те ме диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры эколо гического нормирования и Учебного Центра почвоведения, экологии и приро

допользования Путинского государственного университета, лаборатории биогеохимии агроландшафтов Института фундаментальных проблем биологии РАН, лаборатории гидрохимии и химии атмосферы Лимнологического института СО РАН, на XII конференции молодых географов Сибири и Дальнего Востока (Иркутск, 1997), X Всероссийской ландшафтной конференции (Москва, 1997), Международной конференции «Классификация геосистем» (Иркутск, 1997), Всероссийской конференции «Экологический риск: анализ, оценка, прогноз» (Иркутск, 1998), Второй Российской школе «Геохимическая экология и биогеохимическое районирование биосферы» (Москва, 1999), X научном совещание географов Сибири и Дальнего Востока (Иркутск, 1999), Международном совещании «Методы оценки состояния и устойчивости лесных экосистем» (Красноярск, 1999), Международном симпозиуме «Геохимия ландшафтов, палеоэкология и этногенез» (Улан-Удэ, 1999) и X Международном семинаре по расчету и картографированию критических нагрузок для атмосферных загрязнителей (Пущино, 1999).

Основное содержание диссертационной работы изложено в 12 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 174 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 7 рисунками и 12 таблицами. Она состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы, включающего 252 наименования использованных литературных источников, и 4 приложений на 37 страницах.

Результаты исследований явились основой для формулирования следующих основных положений, представленных в качестве предмета защиты:

1. При отсутствии кадастровых и мониторинговых данных, требующихся для расчета критических нагрузок подкисляющих соединений на почвы и экосистемы, необходима специальная процедура пересчета показателей характеризующих параметры биологического круговорота, химического состава почв, почвенного раствора и атмосферных выпадений, физических свойств почв и сведений о биоклиматических условиях функционирования экосистем, взятых из литературных источников.

2. Пространственное распределение критических нагрузок подкисляющих соединений на почвы и экосистемы Азиатской части России зависит от положения последних в системе зональной, фациальной и высотно-поясной дифференциации почвенного и растительного покрова, осложняясь пространственной вариабельностью величин внутрипочвенного выветривания.

3. Расчет критических нагрузок подкисляющих соединений на почвы и экосистемы с использованием биогеохимической модели PROFILE позволяет более корректно оценить устойчивость экосистем к кислотным выпадениям по сравнению с другими используемыми методами.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Проблема кислотных выпадений и концепция почвенного подкисления

Проблема кислотных дождей является одной из важнейших в современных науках о Земле, в том числе и в почвоведении, так как почва является

тем компонентом ландшафта, где смыкаются практически все радиальные и латеральные потоки вещества. Несмотря на принимаемые меры по сокращению выброса в атмосферу кислотообразующих поллютантов, масштабы под-кисления биосферы растут. Наиболее остро процесс ухудшения состояния лесов проявляется в промышленных регионах и в районах, где подкисление природной среды обусловлено как дальним переносом загрязняющих веществ, так и воздействием местных источников загрязнения.

Устойчивость экосистем является одним из важнейших критериев их оценки с позиций взаимодействия общества с природой (Исаченко, 1980). В условиях растущего воздействия человека на среду его обитания все более осознается необходимость количественного определения степени этой устойчивости. В частности, с возрастанием эмиссии соединений азота и серы в атмосферу возникает необходимость количественной оценки устойчивости различных экосистем к подкислению, за меру которой используется критическая нагрузка по кислотности. Природное почвенное подкисление вызвано незамкнутостью циклов элементов в экосистеме. Основными элементами, изменения в циклах которых влияют на продукцию или редукцию кислотности, являются С, N, S и физиологически активные катионы. Избыточное (выше величины критической нагрузки) поступление подкисляющих соединений в экосистемы из атмосферы приводит к изменению геохимической обстановки, трофического статуса экосистем, высвобождению и накоплению ранее связанных токсичных элементов.

2. Объекты исследования

Объектами исследования в работе служили почвы и экосистемы Азиатской части России. Для обобщения данных об устойчивости экосистем к кислотным выпадениям подготовлена карта-схема природных комплексов, на которой показана пространственная дифференциация совмещенных ареалов почв и растительных ассоциаций зон арктической пустыни, тундры, лесотундры, тайги, подтайги, лесостепи и степи, а также высотных поясов горной степи, лесостепи, подтайги, тайги, тундры и гольцов. При генерализации полученных контуров их размещение и конфигурация согласовывались с «Корреляционной эколого-фитоценотической картой» Азиатской России (1977), материалами аэрофотосъемки и литературными данными о положении на местности более 200 анализируемых экосистем, а номенклатура почв уточнялась и унифицировалась в соответствии с учебником «Почвоведение» (1988).

3. Методика исследований, подготовка исходных материалов и расчет критических нагрузок

Основой метода расчета критических нагрузок с помощью уравнений нединамического масс-баланса является выраженное в виде равенства соотношение между основными катионами и анионами внутрипочвенного стока (De Vries, 1991):

Н',е + А|3+|е + BCn+le + NH+4ie = S02"4|e + NO'3ie + Cite + HCO з|е + RCOOle,

где ВС - сумма основных катионов, RCOO - сумма органических анионов, a le - выщелачивание (от англ. leaching).

Основой для определения критической нагрузки по кислотности является кислотонейтрализующая способность почвенного раствора, выражаемая в

модели PROFILE как сумма основных компонентов мин/с сумма кислотных компонентов или как сумма физиологически активных катионов минус сумма сильных кислотных анионов:

[ANC] = [ОН'] + [НСО3-] + [С032-] + [R ] - [HT] - I3m=, rn[AI(OH)mVm], где [R"] - анионы органических кислот и X3m=i rn[AI(OH)m+3.m] - сумма концентраций ионов [А13+],[АЮН2+] и [AI(OH)2 +], или

[ANC] = [Са2+] + [Mg2+] + [К+] + [Na+] - [S042 ] - [N03"] - [СГ] = - титруемая кислотность.

Составляющей же нагрузки является критическая величина выноса разности вышеупомянутых компонентов почвенного раствора - ANCIe(cnt), равная концентрации [ANC], умноженной на объем внутрипочвенного стока: ANCIe(cnt) = [ANC]- Q, j

где Q - объем внутрипочвенного стока.

Под «критической» понимается величина ANCIe(crit) при отношении суммы концентраций физиологически активных катионов к концентрации «неорганического» (не связанного органическими кислотами) алюминия в почвенном растворе, равном единице, ниже которого уменьшается поглощение растениями элементов минерального питания и, соответственно, их устойчивость к другим факторам среды (Sverdrup, 1993; Posch et al, 1995; Warfvinge, Sverdrup, 1995; и др.). Применительно к нашему случаю под величиной критической нагрузки по кислотности понимается количество кислоты (кислотных выпадений), которое нужно прибавить в систему для того, чтобы достичь критического отношения основных катионов к алюминию в почвенном растворе: Осн. - Кисл. = ANCIe(crit),

где Осн. - основные (кислотонейтрализующие) компоненты системы (в нашем случае почвенного раствора), ANCIelcnt| - кислотонейтрализующая способность почвенного раствора при критическом отношении ВС/AI, Кисл. - количество добавленной кислоты и одновременно критическая нагрузка по кислотности CL(Ac).

Таким образом, выражение критической нагрузки в зависимости от знака ANCIe(cr¡í) имеет вид:

CL(Ac) = Осн. + ANCIe(Cfit) или CL(Ac) = Осн. - ANCIe(Cn,).

Имитация кислотной нагрузки путем подстановки величин выпадений и приведения отношения ВС/AI в почвенном растворе к единице «региональной» версией модели PROFILE проводится автоматически, в то время как в «локальной» необходим подбор величины выпадений «вручную».

Альтернативным (упрощенным) способом оценки устойчивости экосистем к кислотным выпадениям служил расчет максимальной критической нагрузки по сере при помощи так называемого метода простого масс-баланса (SMB):

CLmax(S) = ANCw+Bcdep-Bcu+ANCIe(crit),

где ANCtefot) = Q2 Bc^BdAI)^)13 +Bq7(Bg'AIL, Befe = liO^^ANC^Bc^-Bc,,) -вынос физиологически активных катионов с внутрипочвенным стоком, ANCW -величина выветривания суммы физиологически активных катионов и натрия, XcaMgK-ANCw - количество выветриваемых физиологически активных катионов, (Bc/AI)cnt - критическое отношение физиологически активных катионов к алюминию в почвенном растворе, принятое равным 1, Кд|ЬЬ- константа равновесия

к

гиббсита (Kgibb = [А13*]/[Н+]3 в реакции А1(ОН)3+ЗН+ А13++ЗН20), Вси - среднес количество ежегодно отчуждаемых с фитомассой (в результате вырубок t т.д.) физиологически активных катионов и Q - внутрипочвенный сток (Calcula tion and Mapping ..., 1997).

Сравнение нагрузки по кислотности с нагрузкой по сере вполне правомочно, поскольку при расчетах в обоих случаях не учитываются специфические процессы трансформации азота (исключение составляет процесс нитрификации в модели PROFILE).

В рамках концепции критических нагрузок рассматриваются толькс «первичные» процессы - источники вещества в системе (внутрипочвенное выветривание и выпадение из атмосферы). Явления же внутрисистемного перераспределения вещества - «вторичные» процессы (например, катионный обмен между почвенным раствором и твердой фазой почв) - в рамках концепцик не рассматриваются, поскольку имеют источниками вещества первичные процессы и обеспечивают запас буферное™ лишь на срок, определяемый интенсивностью воздействия (подкисления). Возврат вещества с опадом также является примером внутрисистемного перераспределения вещества, однако е модели PROFILE он полностью компенсируется «корневым поглощением» v способствует лишь расширению отношения Bc/AI в верхних горизонтах аналогично тому, как это происходит в природе.

В качестве входных параметров для расчета величин внутрипочвенногс выветривания и кислотонейтрализующей способности почвенного растворг использовались следующие параметры экосистем: количество осадков, мм; объем стока, мм; среднегодовая температура почвы, °С; выпадения S02~4 СГ NO"3, Са2\ Мд2+, К", Na+, Кэкв/га/год; возврат Са, Мд, К, N с опадом, Кэкв/га/год: скорость нитрификации; поглощение элементов корнями в данном слое, % от общего); мощность горизонтов, м; содержание воды в слое, м3/м3; объемный вес почвы, кг/м3; площадь поверхности минеральной фазы, м2/м3; количество воды, фильтрующейся из вышележащего слоя, % от осадков; количество воды, фильтрующейся из данного слоя, % от общего; парциальное давление С02 в слое, х атм.; [РОВ] в почвенном растворе, мг/л; константа равновесия гиббеита - pKgibb в слое; минералогический состав почвы, % от веса.

Основная часть данных по качественному и количественному составу атмосферных выпадений взята из литературных источников (Анохин и др., 1991; Аржанова, Елпатьевский, 1990; Беликова и др., 1984; Волкова, Давыдова, 1987; Гладкова и др., 1993; Глазовский, 1987; Ломоносов, Макаров, Хау-стов, 1993; Макаров и др., 1990; Московченко, 1999; Нечаева, Макаров, 1996; Обзор фонового состояния ... , 1989, 1990; Охрана окружающей среды ..., 1989, 1992, 1993; Состояние..., 1988, 1989; Черняева и др., 1978; Зрдман, Субботин, 1998; Kuylenstierna et al, 1997; и др.). Поступление вещества в экосистемы из атмосферы рассчитывалось на основе данных о химическом составе снеговых вод, полученных по стандартной методике.

Известно повсеместное влияние Мирового океана на химический состав атмосферных осадков (Алекин, Бражникова, 1964). Для того чтобы исключить морские соли из баланса кислотности, принято, что весь Na атмосферных выпадений имеет морское происхождение. В соответствии с этим положением из выпадений каждого элемента вычиталась его «морская» доля, рассчитанная по отношению соответствующего элемента к Na в морской воде;

X'dep = Xdep - Na*dep (Ssvw/Nasw),

где X - S (S04), CI, Ca, Mg, К; Xdep, Nadep - выпадения соответствующих элементов (компонентов); X*dep - выпадения элементов, скорректированные по натрию; Xsw/Nasw - отношение содержания соответствующего элемента к содержанию Na в морской воде (экв/экв): для S = 0,12, Са = 0,044, Mg = 0,227, К = 0,021, Cl = 1,164.

Выпадения аммония и нитратов не имеют морского происхождения и коррекции не подвергаются. Коррекция количеств выпадений правомочна лишь в районах, где единственным источником натрия в атмосфере является Мировой океан. В районах же, где помимо океанического в атмосфере присутствуют также значительные количества антропогенного либо континентального Na (соленые озера, развеваемые солончаки и т.д.), коррекция приводит к недооценке поступления всех (за исключением азотных) компонентов атмосферных выпадений (Manual ..., 1996) и искажает картину реального баланса между кислотными и основными компонентами (ANC) (табл. 1 ).

Таблица 1

Сравнение реальных и скорректированных величин баланса между кислотными и основными компонентами атмосферных выпадений, Кэквта'Чод'1

Район Реальные величины Скорректированные

BC-Na Ас ANC ANC Вс Ас ANC l ANC

Без искажений

Якутск 0,14-0,03 0,09 0,05 0,04 0,10 0,05 0,05 0,04

Монды 0,24-0,02 0,78 - 0,54 -0,56 0,21 0,75 -0,54 -0,56

Ильчир 0,50-0,02 0,20 0,30 0,24 0,47 0,17 0,30 0,24

Прибайкалье 0,47-0,03 0,24 0,23 0,15 0,43 0,20 0,23 0,15

Головная 1,08-0,09 0,62 0,56 0,28 0,92 0,36 0,56 0,28

С искажениями

Мирный 0,36-0,31 0,30 0,06 -0,03 0,017 0,15 -0,13 -0,22

Нерюнгри 0,49-0,26 0,10 0,46 0,42 0,16 0,00 0,16 0,12

Ямал 0,98-0,84 0,73 0,25 0,21 0,03 0,00 0,03 -0,01

Приморье 1,31-0,55 0,49 0,82 0,62 0,60 0,25 0,35 0,15

Примечания: ВС - основные компоненты атмосферных выпадений (Са + Mg + К + Na); Вс - физиологически активные катионы (Са + Mg + К); Ас - кислотные компоненты без учета нитратов; ANC - величина кислотонейтрализующей способности осадков = Вс - Ас без учета аммония и нитратов; ANC - общая величина кислотонейтрализующей способности

Суммарная кислотная нагрузка (Ac(pot)dep.) рассчитывалась по формуле: Ac(pot)dep, = SO\dep +NOydep +NH4deP.-BC*dep+Crdep, где SO*xdep , NOydeP , NH4dep., BC*dep. и Cl*dep. - выпадения соответствующих ионов (звездочкой обозначены выпадения за вычетом морской составляющей).

Как видно из формулы, кроме традиционно подкисляющих сульфатов, хлоридов и нитратов в ней учтены и выпадения аммония. Хотя ион аммония является катионом и в балансе кислотности осадков его эквивалентное количество учитывается как количество основания, в настоящей работе аммоний рассматривается как потенциальный источник кислотности, так как, попадая в почву, он полностью нитрифицируется, продуцируя один протон водорода на

каждый ион.

В качестве входных параметров моделью PROFILE используются следующие показатели биологического круговорота: а) величины ежегодного возврата элементов питания с опадом, б) содержание элементов в атмосферных осадках, прошедших через кроны деревьев, в) количество элементов, отчуждаемых ежегодно в результате лесотехнических мероприятий и г) количество элементов высвобождающихся ежегодно в результате минерализации органического вещества почв. Из-за отсутствия достоверной информации три последних параметра не учитывались, а функционирование модели обеспечивалось за счет подстановки нулей. Величины ежегодного возврата элементов с опадом непосредственно брались из соответствующих литературных источников (Базилевич, 1955; Трофимов, 1975; Южная тайга Прииртышья, 1975; Нечаева, 1978, 1985; и др.) или рассчитывались на основе данных по ежегодной продукции (Базилевич, 1967, 1971, 1993; Базилевич, Гребенщиков, Тиш-ков, 1986), опаду органического вещества и концентрациям элементов в органах растений соответствующих территорий (Вакуров, Полякова, 1982; Глазов-ский, 1987; Митрофанов, 1973, 1977; Нечаева, 1985; Паршевников, 1959; Поздняков, Протопопов, Горбатенко, 1969; Пьявченко, 1960, 1967; Родин, Базилевич, 1965; Снытко, 1978; Храмов, Валуцкий, 1977; и др.). Расчеты производились следующим образом:

возврат элементов с опадом = масса опада (сухое вещество) * содержание элементов в свежеопавших листьях и хвое (на сухое вещество), или:

возврат с опадом = прирост зеленых частей * содержание элементов в свежеопавших листьях и хвое.

Внутрипочвенное выветривание - один из двух (второй - атмосферные выпадения) основных источников поступления физиологически активных катионов в экосистему (Sverdrup, 1990). Моделью PROFILE предусмотрен расчет величин выветривания на основе реакций взаимодействия почвенных минералов с компонентами почвенного раствора. Для оценки степени пригодности субмодели, отвечающей за внутрипочвенное выветривание в модели PROFILE, и модели UPPSALA был проведен эксперимент по пересчету данных валовых анализов почв и пород с известным минералогическим составом в минералогический состав по модели UPPSALA, который позволил сделать вывод о наибольшем соответствии результатов расчетов авторским данным в случае кислых пород и развитых на них почв. На примере данных из литературных источников проведено сравнение количеств физиологически активных катионов, высвободившихся в результате выветривания при современном уровне атмосферных выпадений, и количеств катионов, еыносимых за пределы почвенного профиля «по модели», с их количествами, реально вынесенными за пределы почвенного профиля (по материалам лизиметрических наблюдений). Основываясь на имеющихся данных, можно сравнить результаты расчетов с эмпирическими материалами и вычленить результаты отдельных процессов, вводя следующие ограничения: 1) количества катионов, расходуемых на построение годичного прироста, равны количеству основных катионов, ежегодно высвобождающихся в результате разложения органических веществ опада и, таким образом, не влияют на их концентрации в почвенном растворе на выходе из корнеобитаемого слоя: 2) содержание основных катионов в лизиметрических водах является арифметической суммой атмосферных выпадений основных катионов и катионов, высвободившихся в результате вывет-

ривания, и, следовательно, для учета химического выветривания количества катионов атмосферных выпадений должны быть вычтены из общего количества выщелоченных; 3) катионный обмен между твердой фазой и почвенным раствором неизменен во времени; 4) привнос с латеральным стоком и подтягивание почвенных растворов к поверхности не учитываются. Сравнение результатов расчетов с эмпирическими материалами показало следующее (табл. 2).

Таблица 2

Сравнение эмпирических и расчетных данных по вертикальной миграции

вещества

-f-

Регион (литературный источник)

Слой (см)

Лизиметрические данные Расчетные данные

суммарный вынос

выветривание

суммарный вынос

выветривание

Кэкв/га/год

Приморский край (Аржанова, Елпатьев-ский, 1990)

Бу

0-10 0-50

эая лесная почва на элювии эффузивных пород

3,10 0,90

0,14

2,84 1,27

0,75

0- 15 0-50

Бурая лесная почва на элювии

2,82 1,06

0,30

вторичных кварцитов

3,17 1,01

0,54

Бурая кальциеморфная почва на элювии карбонатных пород

0-15 0-50

2.05

2.06

1,30

3,54 1,60

0,93

Тюменская обл.(Нечаева, 1985)

Глубокоподзолистая почва, темнохвойная фация 0-10 | 3,85* | - | 2,88 |

То же, мелколиственная фация 0-10 I 2,98* I - I 2,86 I

* Са + Мд

Величины внутрипочвенного выветривания в случае литературных данных также рассчитывались путем вычитания величин выпадений из общего количества выщелоченных катионов. Расчетные величины выноса вещества из слоев определенной мощности, являющиеся главными показателями при определении нагрузки методом масс-баланса, отличаются от эмпирических на ±40 %, причем в случае кислых почв и пород на выходе из полуметровой толщи расчетные и эмпирические величины выноса катионов отличаются еще меньше (1-8 %). Основная причина несовпадения данных по промежуточным горизонтам (внутри корнеобитаемого слоя) - недостаточность информации о вертикальном распределении корневой массы. Таким образом, результаты сравнения позволяют говорить о применимости моделей PROFILE и UPPSALA ко всем зонально-генетическим рядам почв.

4. Пространственное распределение кислотных нагрузок и параметров, определяющих их величины

Для оценки величин критических нагрузок (и последующего их сопоставления с величинами атмосферных выпадений) произведено картирование основных параметров, используемых при их расчете, в том числе компонен-

тов атмосферных выпадений: основных (физиологически активных катионов -Са2*, Мд2+, К+) и кислотных (сильных кислотных анионов - S042", N03", СГ - и иона аммония - NH4+).

Полученная картина пространственного распределения величин атмосферных выпадений основных катионов дает основание предполагать направленный атмосферный перенос эоловых частиц из районов, подверженных ветровой эрозии: сельскохозяйственных районов ETC, степной и лесостепной зон ETC и АТС и пустынь и полупустынь Средней Азии (рис. 1).

Величины суммарного поступления физиологически активных катионов варьируют от 0,05 до 1,30 Кэкв га"1год'1. Максимальные величины выпадений отмечены в пределах южнотаежной и лесостепной зон Западной Сибири, минимальные - практически на всем протяжении тундровой зоны, за исключением территорий близ Северного Урала. На территории восточнее Среднесибирского плоскогорья низкие величины выпадений физиологически активных катионов «спускаются» к зоне южной тайги. Особо следует отметить вытягивание изолиний выпадений вдоль Транссибирской железнодорожной магистрали, связанное помимо «западного переноса» еще и с интенсивной хозяйственной деятельностью человека.

Пространственные закономерности распределения выпадений кислотных компонентов атмосферных осадков (рис. 2) во многом совпадают с закономерностями распределения выпадений физиологически активных катионов. Основные отличия заключается в локализации высоких величин выпадений и градиенте пространственного распределения величин выпадений. Если е пользу эолового происхождения выпадений катионов говорит их четкая локализация и небольшая площадь распространения, то в распределении кислотных компонентов наблюдается отсутствие привязки к определенным географическим объектам, некоторая «размытость» очертаний и большая площадь ареалов высоких величин выпадений, что связано, как и в случае физиологически активных катионов, со спецификой агрегатного состояния соединений (газового).

Наибольшие меридиональные и широтные градиенты пространственного распределения величин выпадений характерны для Урала, Западной Сибири и Приморского края. Максимальные величины выпадений кислотных компонентов (до 1,30 Кэквга"'-год"1) приурочены к Южному и Среднему Уралу, южной тайге Западной Сибири и Приморскому краю, а минимальные (и наименьшие средние градиенты пространственного распределения величин выпадений) отмечены в тундре, северной и средней тайге Якути^, Магаданской области и Чукотки. J

Картирование результатов расчетов величин результирующих атмосферных выпадений (рис. 3) показало преобладание на большей части территории выпадений сильных кислотных анионов и аммония над физиологически активными катионами. В пределах тундровой и таежной зон величины выпадений «потенциальной кислотности» (Ac(pot)deB) изменяются от 0,1 до 0,Е Кэквга"1-год"1, причем налицо снижение величин в направлении с юга на север и с запада на восток. Наибольшие величины Ac^ot^ (0,5 Кэквга"1-год"1) наблюдаются на юге Западной Сибири, что можно объяснить большей плотностью промышленных предприятий на юге Азиатской части страны и переносом подкисляющих соединений из ETC в обход Урала.

Я -—«.*-

Рис. 1. Атмосферные выпадения физиологически активных катионов (Са2">Мд2++К+) на территории Азиатской

части России, Кэквга"1год"\

Рис. 2. Атмосферные выпадения подкисляющих соединений (5042"+ ЫОх~ + ЫН4+ + СГ) на территории Азиатской

части России, Кэкв га"1год"1.

Рис. 3. Потенциальная кислотность атмосферных выпадений Ас(ро^ на территории Азиатской части России,

Кэквга"1-год~1.

Последнее предположение справедливо также и для ситуаций, отмеченных для горных систем (Алтай, Западный и Восточный Саян и т.д.), так как воздушные потоки, несущие подкисляющие соединения в растворенной и газовой формах, в значительной мере обтекают горные массивы. В зонах лесостепи и широколиственных лесов наблюдается преобладание основных компонентов атмосферных выпадений над кислотными, и величины Ac(pot)dep. достигают отрицательных значений (до -0,1 Кэкв-га'1-год"1).

Величины внутрипочвенного выветривания суммы физиологически активных катионов и натрия находятся в пределах 0,02-1,97 Кэкв га"' год"1: наименьшими величинами характеризуются почвы тундр, наибольшими - карбонатные почвы зон южной тайги, лесостепи и аласов центральной Якутии (рис. 4). В среднем по таежной зоне величины выветривания составляют менее 1 Кэквга"'-год"1.

Благодаря разнообразию экологических условий Азиатской части России величины критических нагрузок по кислотности варьируют на исследованной территории от 0 до 7 Кэкв-га"1-год"1, увеличиваясь в направлении с севера на юг и с востока на запад. Таким образом, распределение величин критических нагрузок на территории Сибири повторяет картину биопродуктивности, несколько осложненную пространственным распределением величин внутри-почвенного выветривания, в общих чертах подчиняясь зональному и фаци-альному распределению почв и растительности. Закономерности пространственной дифференциации величин нагрузок, рассчитанных по кислотности (рис. 5) и сере (рис. 6), имеют сходный характер. Тем не менее, анализ карт показывает, что расчет критических нагрузок с использованием модели PROFILE позволяет более дифференцированно оценить устойчивость экосистем к кислотным выпадениям по сравнению с методом SMB благодаря использованию большего числа параметров.

Большая часть территории с величинами критических нагрузок от 0 до 2 Кэкв-га"1-год'1 лежит между 75° и 60° с.ш. (исключением является территория Забайкалья) и образует пояс, который примерно соответствует зонам арктической пустыни, тундры, лесотундры, а также северотаежной и, частично, среднетаежной подзонам; остальная ее часть приходится на высотные пояса горных областей, почвы и экосистемы которых корреспондируют с соответствующими равнинными зонами.

Пояс значений нагрузок 2-5 Кэкв-га"1-год"1 находится между 60° и 50° с.ш. и в меридиональном направлении довольно четко делится на три зоны: 1) со значениями нагрузок 2-3, 2) со значениями нагрузок 3-4 и 3) со значениями нагрузок 4-5 Кэквга'-год"1. Две последние зоны в отличие от первой не имеют сплошного распространения, а делятся на 3 области: а) Западно- и СреднеСибирскую южнотаежную, б) Центрально-Якутскую северотаежную и в) Дальневосточную область широколиственных лесов.

Территории со значениями нагрузок >5-6 Кэквга'год"1 не образуют единого пояса (области) и расположены отдельными ареалами на юге Западной Сибири и Дальнего Востока.

При более детальном рассмотрении количественной картины устойчивости экосистем к кислотным выпадениям обнаруживаются существенные различия в способах обеспечения этой устойчивости i; пространственного распределения промежуточных составляющих диапазоны нагрузок.

Рис. 4. Внутрипочвенное выветривание основных катионов на территории Азиатской части России, Кэкв-га"1год1: 1 - 0-0,2; 2 - 0,2-0,4; 3 - 0,4-0,6; 4 - 0,6-0,8; 5 - 0,8-1,0; 6 -1,0-1,2; 7 - 1,2-1,4; 8 - >1,4.

9 - степи и лесостепи.

Рис. 5. Критические нагрузки по кислотности СЦАс) на экосистемы Азиатской части России, Кэкв га"1год"1:

1 -0-1; 2- 1-2; 3-2-3; 4-3-4; 5-4-5; 6-5-6; 7->6. 8 - степи и лесостепи.

Рис 6 Критические нагрузки по "максимальной сере" СЦБ) на экосистемы Азиатской части России, Кэкв га" год" :

1 -0-1; 2- 1-2; 3 - 2-3; 4 - 3-4; 5-4-5; 6- >5. 7 - степи и лесостепи.

В Западно- и Центрально-Сибирской области преобладают южнотаежные елово-кедрово-пихтовые леса на подзолистых и дерново-подзолистых почвах, южнотаежные и подтаежные елово-пихтовые, кедрово-еловые леса на дерново-подзолистых и светло-серых лесных почвах, подтаежные лиственничные, сосновые, лиственнично-сосновые леса на дерново-подзолистых, дерновых лесных, светло-серых и серых лесных почвах и лесостепные сосно-во-березовые и березово-осиновые экосистемы со злаково-разнотравными и кустарниковыми степями на темно-серых лесных почвах. Большую часть Дальневосточной области занимают южнотаежные лиственничные заболоченные леса и лиственничные травяно-моховые мари на подзолисто-болотных и иловато-г^еевых почвах, широколиственные и хвойно-широколиственные леса на буроземах и лесных подбелах. В Центрально-Якутском фрагменте преобладают среднетаежные лиственничные леса с изолированными островами лесостепи и аласов на палевых мерзлотно-таежных почвах, таежных солодях и черноземно-луговых почвах.

Несмотря на такие различия в составе слагающих данные области экосистем и, соответственно, в степени влияния факторов, обусловливающих устойчивость почв, экосистемы вышеперечисленных фрагментов обладают близкими величинами нагрузок, которые варьируют в пределах от 3 до 5 Кэкв-га"'-год"1. Данный факт является подтверждением того, что критическая нагрузка (по кислотности) является интегральной характеристикой экосистемы и в наибольшей степени зависит от совокупности факторов, обусловливающих ее устойчивость к подкислению, причем недостаток влияния одного фактора может компенсироваться действием другого. Так, зависимость максимальной критической нагрузки по сере от суммы величин внутрипочвенного выветривания (\Л/) и атмосферных выпадений (Всйер) физиологически активных катионов характеризуется коэффициентом корреляции, равным 0,99, а зависимость нагрузки по кислотности от суммы величин выветривания, выпадений и опада (Вс^) - коэффициентом корреляции, равным 0,75.

Уравнения регрессии, представляющие количественные зависимости между величинами нагрузок и факторами, их обусловливающими, выглядят следующим образом: СЦАс) = 0,39308+3,2141 -Вс^р (г=0,72); С1тах(8) = 0,87295+3,2483Всйвр (г=0,82); СЦАс) = 1,3454+2,4664^ (г=0,54); С(тах(3) = 1,5554+2,9641 (г=0,72); С1тах(3) = 1,2737+0,72534-СЦАс) (г=0,81); С!тах(3) = -0,11085+2,5495-(Всс)ер + Щ (г=0,99); СЦАс) = 1,6048+0,50674 Вс|Г (г=0,62); СЦАс) = 0,79555+0,54187-(ВсЛгр+Вс„+\Л/) (г=0,75).

Выявленные закономерности пространственного распределения величин критических нагрузок подкисляющих соединений на почвы и экосистемы Азиатской части России показывают их зависимость от положения последних в системе зональной, фациальной и высотно-поясной дифференциации почвенного и растительного покрова, осложненной пространственной вариабельностью величин внутрипочвенного выветривания. Этими факторами обусловлена зависимость устойчивости почв и экосистем в целом от интенсивности биологического круговорота, которая, в свою очередь, зависит от состава атмосферных выпадений: биопродуктивность, доля лиственных лесов и «алка-линизация» атмосферных выпадений нарастают с широтой, а с долготой убывают (исключением является зона широколиственных лесов Дальнего Востока, обязанная своим существованием влажному и теплому морскому климату).

Превышения критических нагрузок по кислотности были приблизительно оценены по формуле: Ex = Ac(pot)cep - CL(Ac). Для абсолютного большинства экосистем, занимающих более 90% площади тундровой и таежной зон Сибири, получены отрицательные величины превышений, что свидетельствует об отсутствии возможности подкисления и связанных с ним неблагоприятных последствий при современном уровне атмосферных выпадений. Величины Ac(pot)dep и CL(Ac) наиболее близки друг к другу в поясах верхней и средней тайги Восточного Саяна и Забайкалья. Превышения критических нагрузок по «максимальной» сере, оцененные по формуле Ex = Sdep* - Clmax(S), отрицательны по всей территории Азиатской части России.

Так как подкисление почв является проблемой мирового масштаба, необходимо иметь четкое представление о том, насколько полученные величины критических нагрузок соотносятся с общими представлениями о зависимости устойчивости экосистем к подкислению от различных факторов окружающей среды. Проведенное с этой целью сравнение критических нагрузок, рассчитанных для экосистем Сибири и Дальнего Востока, с литературными данными по соседним регионам (Calculation and mapping ... , 1991, 1993, 1995, 1997; Нао, Xai, 1998; Hettelingh, Sverdrup, Zhao, 1995; Lin, 1998; Park, Bashkin, 1998; Shindo, 1998; и др.) показало, что полученные автором величины критических нагрузок закономерно вписываются в общемировую картину пространственного распределения величин критических нагрузок по кислотности, что позволяет использовать их в дальнейшем в качестве базовых при создании системы мониторинга выпадений подкисляющих соединений в Азии.

ВЫВОДЫ

1. При отсутствии кадастровых и мониторинговых данных, требующихся для расчета критических нагрузок с использованием модели PROFILE, необходима специальная процедура пересчета показателей биологического круговорота, химического состава почв, почвенного раствора и атмосферных выпадений, физических свойств почв и биоклиматических условий функционирования экосистем, полученных из литературных источников.

2. Коррекция количеств атмосферных выпадений правомочна лишь в районах, где единственным источником натрия в атмосфере является Мировой океан, а в районах, где помимо океанического в атмосфере присутствуют значительные количества антропогенного или континентального Na, она приводит к недооценке поступления всех (за исключением азотных) компонентов атмосферных выпадений и искажает картину реального баланса между кислотными и основными компонентами.

3. Сравнение количеств основных катионов, высвободившихся в результате выветривания при современном уровне атмосферных выпадений, и количеств катионов, выносимых за пределы почвенного профиля «по модели», с их количествами, реально вынесенными за пределы почвенного профиля по материалам лизиметрических наблюдений, показало, что расчетные данные незначительно отличаются от эмпирических, что позволяет говорить о применимости данных моделей ко всем зонально-генетическим рядам почв.

4. Максимальные величины выпадений отмечены в пределах южнотаежной и лесостепной зон Западной Сибири, минимальные - в зоне тундры (за исключением территорий близ Северного Урала). Пространственное распре-

деление величин атмосферных выпадений основных катионов дает основание предполагать направленный атмосферный перенос эоловых частиц из районов, подверженных ветровой эрозии: сельскохозяйственных районов ETC, степной и лесостепной зон ETC и АТС, пустынь и полупустынь Средней Азии.

5. Наибольшие величины выпадений кислотных компонентов также приурочены к территориям Южного и Среднего Урала, южнотаежной зоне Западной Сибири и территории Приморского края, наименьшие - к тундровой зоне, подзонам северной и средней тайги Якутии, Магаданской области и Чукотки.

6. Максимальные величины избытка кислотных компонентов над основными (0,5 Кэкв га'1год"') наблюдаются на юге Западной Сибири; на север к полярному кругу и на восток к Якутии они снижаются до 0,1 Кэкв га ' год"1, что объясняется большей плотностью промышленных предприятий на юге Азиатской части страны и переносом окислов серы и азота из ETC в обход Урала.

7. Величины внутрипочвенного выветривания суммы физиологически активных катионов и Na находятся в пределах 0,02-1,97 Кэкв-га'год"1: наименьшие величины выветривания отмечены в почвах тундр, наибольшие - в карбонатных почвах зон южной тайги и лесостепи и аласах центральной Якутии.

8. Пространственное распределение критических нагрузок подкисляющих соединений на почвы и экосистемы Азиатской части России зависит от положения последних в системе зональной, фациальной и высотно-поясной дифференциации почвенного и растительного покрова, осложняясь пространственной вариабельностью величин внутрипочвенного выветривания.

9. Критические нагрузки зависят от всей совокупности факторов, обусловливающих устойчивость экосистем. В наибольшей мере они связаны с величиной атмосферных выпадений физиологически активных катионов, в несколько меньшей - с биологической продуктивностью, типом растительности и величинами внутрипочвенного выветривания основных катионов.

10. Полученные величины критических нагрузок находятся в соответствии с общими представлениями о зависимости устойчивости экосистем к под-кислению от различных факторов окружающей среды и вписываются в общемировую картину пространственного распределения величин критических нагрузок по кислотности, что позволяет использовать их в дальнейшем в качестве базовых при создании системы мониторинга выпадений подкисляющих соединений в Азии.

11. Метод расчета критических нагрузок с использованием модели PROFILE благодаря использованию большего числа параметров является более гибким по сравнению с методом SMB и позволяет более дифференцированно оценить устойчивость экосистем к кислотным выпадениям.

12. Результаты исследований могут быть использованы при создании системы мониторинга выпадения подкисляющих соединений для Азиатской части России, разработке региональных программ рационального природопользования, обосновании мероприятий по снижению и предотвращению негативных последствий антропогенного подкисления почв.

По теме диссертации опубликованы следующие основные работы:

1. Химические показатели техногенного изменения лесных почв юга Средней Сибири II Современные методы географических исследований. - Иркутск, 1997.-С. 71-72.

2. Техногенная трансформация геосистем хребта Арга II Структура, функционирование, эволюция природных и антропогенных ландшафтов (Тез. X ланд. конф.). - М. - Спб.: Изд. РГО, 1997. - С. 241-243 (в соавторстве).

3. Антропогенные изменения лесных почв юга Средней Сибири // Экология и проблемы защиты окружающей среды. - Красноярск, 1997. - С. 67.

4. Оценка устойчивости лесных экосистем к кислотным выпадениям (на примере Западной Сибири) II Экологический риск: анализ, оценка, прогноз (Материалы Всероссийской конференции). - Иркутск, 1998. - С. 29-31.

5. Оценка устойчивости лесных экосистем Западной Сибири к кислотным выпадениям // Вторая Российская школа «Геохимическая экология и биогеохимическое районирование биосферы»: Материалы (тезисы, доклады, воспоминания). - М., 1999. - С. 111-112.

6. Сравнение методов определения устойчивости лесных экосистем к кислотным выпадениям // Десятое научное совещание географов Сибири и Дальнего Востока. - Иркутск, 1999. - С. 149-150 (в соавторстве).

7. Лизиметрическая диагностика динамических и эволюционных трендов геосистем // Там же. - Иркутск, 1999. - С. 151-153 (в соавторстве).

8. Биогеохимическая оценка чувствительности лесных экосистем к кислотным нагрузкам // Методы оценки состояния и устойчивости лесных экосистем: Тезисы докладов Международного совещания. - Красноярск, 1999. - С. 140 (в соавторстве).

9. Биогеохимические подходы к оценке устойчивости лесных экосистем к атмотехногенному загрязнению // Геохимия ландшафтов, палеоэкология и этногенез: Тезисы Международного симпозиума. - Улан-Удэ, 1999. - С. 382-383 (в соавторстве).

10. Оценка устойчивости лесных экосистем Западной Сибири к кислотным выпадениям // География и природные ресурсы. - 1999. - № 4. - С. 44-52 (в соавторстве).

11. Application of Biogeochemical Model PROFILE for Critical Load Calculation // Proceedings of the Second Training Workshop on the Calculation and Mapping of Critical Loads for Air Pollutants Relevant to the UN/ECE Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution. - Moscow: Poltex, 1999. - Pp. 81-90.

12. Application of Biogeochemical Model «PROFILE» for Assessment of North Asian Ecosystem Sensitivity to Acid Deposition II Asian Journbl of Energy and Environment. - 2000. - No 2. - Pp. 143-162 (в соавторстве).

Подписано в печать 8.08.2000 г. Заказ № 143

Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Издательство Института географии СО РАН 664033, Иркутск, ул. Уланбаторская, 1

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Семенов, Михаил Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ПРОБЛЕМА КИСЛОТНЫХ ВЫПАДЕНИЙ И КОНЦЕПЦИЯ ПОЧВЕННОГО ПОДКИСЛЕНИЯ

Глава 2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Глава 3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ, ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ И РАСЧЕТ КРИТИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

3.1. Описание модели

3.2. Атмосферные выпадения на территории России

3.3. Биологический круговорот

3.4. Почвенные характеристики

3.4.1. Внутрипочвенное выветривание

3.4.2. Радиальный вынос вещества

Глава 4. ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КИСЛОТНЫХ НАГРУЗОК И ПАРАМЕТРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ИХ ВЕЛИЧИНЫ

4.1. Атмосферные выпадения

4.1.1. Основные компоненты (физиологически активные катионы)

4.1.2. Кислотные компоненты (сильные кислотные анионы и аммоний)

4.1.3. Современная кислотная нагрузка

4.2. Внутрипочвенное выветривание

4.3. Критические нагрузки

4.4. Превышения критических нагрузок

4.5. Критические нагрузки подкисляющих соединений на территории Азиатской части России и их место в общемировой и региональной картинах устойчивости экосистем к подкислению

Введение Диссертация по биологии, на тему "Критические нагрузки подкисляющих соединений на наземные экосистемы Азиатской части России"

Актуальность работы. В условиях растущего воздействия человека на среду его обитания все более осознается необходимость количественного определения степени этого воздействия. Устойчивость почв и экосистем в целом является одним из важнейших критериев их оценки с позиций взаимодействия общества с природой. Значительную роль в формировании механизмов устойчивости почв к техногенезу играет их способность к самоочищению, которая обусловливается совместимостью природных и техногенных потоков вещества, обеспечивающей скорость трансформации и выноса загрязнителей (Глазовская, 1988).

С возрастанием эмиссии соединений азота и серы в атмосферу возникает необходимость количественной оценки устойчивости различных экосистем к подкислению, за меру которой используется критическая нагрузка по кислотности, т.е. максимальное количество подкисляющих соединений, не вызывающее в течение длительного периода химических изменений, сопровождающихся вредным воздействием на экосистему (Critical Loads for Sulfur and Nitrogen, 1988).

В течение последних десяти лет неоднократно предпринимались попытки качественно (Glazovskaya, 1991) и количественно (Bashkin, Kozlov, Priputina et al, 1995; Bashkin, Kozlov, Abramychev, 1996; Bashkin, Kozlov, Abramychev, Dedlova, 1996) оценить устойчивость экосистем Азиатской части России к подкислению, однако исходная информация для этих оценок добывалась методом «экспертных» заключений, основанных на обобщении разрозненных литературных данных о факторах устойчивости экосистем к подкислению и личном опыте исследователей. Существенным недостатком этих работ является и отсутствие наглядного картографического материала, отражающего пространственную дифференциацию основных характеристик экосистем, которые обусловливают их устойчивость и соответственно служат составляющими критической нагрузки. Кроме того, до сих пор нет общей карты критических нагрузок для всей территории Сибири и Дальнего Востока. 5

Использование же для оценки устойчивости экосистем к кислым выпадениям биогеохимической модели PROFILE позволяет на основе общепринятых международных методик с использованием множества почвенных, биологических и биоклиматических параметров количественно оценить влияние кислотных выпадений на различные внутрилочвенные процессы и получить данные для расчета критических нагрузок по кислотности.

Основной целью исследования являлась оценка устойчивости почв и экосистем Азиатской части России к кислотным нагрузкам.

В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:

- проанализировать по литературным источникам современное состояние проблемы;

- собрать данные по параметрам биологического круговорота, химическому составу почв и почвенного раствора, физическим свойствам почв, химическому составу атмосферных выпадений, а также некоторые сведения о биоклиматических условиях, в которых функционируют конкретные экосистемы;

- рассчитать кислотонейтрализующую способность почвенного раствора, минералогический состав почв анализируемых экосистем и показатели внутрипочвенного выветривания основных катионов;

- рассчитать критические нагрузки подкисляющих соединений на экосистемы;

- подготовить картографическую основу для последующей оценки пространственного распределения критических нагрузок подкисляющих соединений и параметров, необходимых для их расчета;

- составить карты распределения кислых и основных атмосферных выпадений, современной кислотной нагрузки и критических нагрузок на экосистемы.

Исходные материалы. Для выполнения этих задач использовались литературные данные, отражающие:

- сведения о биоклиматических условиях, в которых функционируют 6 анализируемые экосистемы (среднегодовые количество осадков и температура почвы),

- показатели некоторых параметров биогеохимического круговорота (величины ежегодного возврата элементов питания с опадом, содержание элементов в атмосферных осадках, прошедших через кроны деревьев, количество элементов, отчуждаемых ежегодно в результате лесотехнических мероприятий, и количество элементов, высвобождающихся ежегодно в результате минерализации органического вещества почв),

- показатели физико-химических параметров состава почв и почвенных растворов (содержание органического углерода в лизиметрических водах, отношение содержаний С02 в почвенном и атмосферном воздухе, плотность почвы, объемное содержание воды, площадь поверхности минеральных частиц, количество просачивающейся из горизонта в горизонт гравитационной влаги и общий сток из толщи корнеобитаемого слоя с учетом испарения и транспирации),

- сведения о качественном и количественном составе атмосферных выпадений.

Объекты и методы. Объектами исследования в работе служили наземные экосистемы Азиатской части России. Основными методами исследования были математическое моделирование и картографический.

Для оценки устойчивости лесных экосистем Азиатской части России к кислым выпадениям использована биогеохимическая модель PROFILE (Warfvinge, Sverdrup, 1995), основанная на методе нединамического масс-баланса. При оценке минералогического состава почв по данным валового анализа минеральной части, необходимого для расчета величин внутри-почвенного выветривания физиологически активных катионов моделью PROFILE, применялась модель UPPSALA. Для пересчета показателей характеризующих параметры биологического круговорота, химический состав почв, почвенного раствора и атмосферных выпадений, физические свойства почв и сведений о биоклиматических условиях функционирования экосистем, взятых из литературных источников, проводилась специальная про7 цедура подготовки входных данных.

Для обобщения данных об устойчивости экосистем к кислотным выпадениям использован расчет критических нагрузок, специфических для каждого местоположения, с последующей их регионализацией (Warfvinge, Sverdrup, 1995). На базе анализа содержания и интеграции контуров почвенной (Почвенная карта СССР, 1960) и геоботанической (Карта растительности СССР, 1960) карт была подготовлена специальная картографическая основа - карта-схема природных комплексов, на которой показана пространственная дифференциация совмещенных ареалов почв и растительных ассоциаций зон арктической пустыни, тундры, лесотундры, тайги, под-тайги, лесостепи и степи, а также высотных поясов горной степи, лесостепи, подтайги, тайги, тундры и гольцов. При генерализации полученных контуров их размещение и конфигурация согласовывались с'«Корреляционной эко-лого-фитоценотической картой Азиатской России» (1979), материалами аэрофотосъемки и литературными данными о положении на местности более 200 анализируемых экосистем, а номенклатура почв уточнялась в соответствии с учебником "Почвоведение" (1988).

С целью установления степени пригодности различных методик расчета критических нагрузок было проведено сравнение величин критического выноса компонентов, определяющих кислотонейтрализующую способность почвенного раствора, и критических нагрузок по некоторым видам кислотности, рассчитанных разными способами, причем в качестве основного альтернативного методу PROFILE при расчетах служил так называемый метод простого масс-баланса (SMB).

Научная новизна работы. Автором впервые для территории Азиатской части России:

- оценена устойчивость почв и экосистем в целом к подкислению путем расчета критических нагрузок подкисляющих соединений,

- составлены карты территориальной дифференциации природных комплексов (экосистем) на базе интеграции контуров почвенной и геоботанической карт, кислых и основных атмосферных выпадений, современной 8 кислотной нагрузки, внутрипочвенного выветривания физиологически активных катионов, критических нагрузок по кислотности и по сере.

Результаты исследований явились основой для формирования следующих основных положений, представленных в качестве предмета защиты:

1. При отсутствии кадастровых и мониторинговых данных, требующихся для расчета критических нагрузок подкисляющих соединений на почвы и экосистемы с использованием биогеохимической модели PROFILE, необходима специальная процедура пересчета показателей характеризующих параметры биологического круговорота, химический состав почв, почвенного раствора и атмосферных выпадений, физические свойства почв и сведений о биоклиматических условиях функционирования экосистем, взятых из литературных источников.

2. Пространственное распределение критических нагрузок подкисляющих соединений на почвы и экосистемы Азиатской части России зависит от положения последних в системе зональной, фациальной и высотно-поясной дифференциации почвенного и растительного покрова, осложняясь пространственной вариабельностью величин внутрипочвенного выветривания.

3. Расчет критических нагрузок подкисляющих соединений на почвы и экосистемы с использованием биогеохимической модели PROFILE позволяет более корректно оценить устойчивость экосистем к кислым выпадениям по сравнению с другими используемыми методами.

Практическая значимость работы определяется возможностью использования результатов исследований при создании системы мониторинга выпадения подкисляющих соединений для Азиатской части России, разработке региональных программ рационального природопользования, обосновании мероприятий по снижению и предотвращению негативных последствий антропогенного подкисления почв.

Апробация работы. Основные результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры эколо9 гического нормирования и Учебного Центра почвоведения, экологии и природопользования Пущинского государственного университета, лаборатории биогеохимии агроландшафтов Института фундаментальных проблем биологии РАН, лаборатории гидрохимии и химии атмосферы Лимнологического института СО РАН, на XII конференции молодых географов Сибири и Дальнего Востока (Иркутск, 1997), X Всероссийской ландшафтной конференции (Москва, 1997), Международной конференции "Классификация геосистем" (Иркутск, 1997), Всероссийской конференции "Экологический риск: анализ, оценка, прогноз" (Иркутск, 1998), Второй Российской школе "Геохимическая экология и биогеохимическое районирование биосферы" (Москва, 1999), X научном совещание географов Сибири и Дальнего Востока (Иркутск, 1999), Международном совещании "Методы оценки состояния и устойчивости лесных экосистем" (Красноярск, 1999), Международном симпозиуме "Геохимия ландшафтов, палеоэкология и этногенез" (Улан-Удэ, 1999), X Международном семинаре по расчету и картографированию критических нагрузок для атмосферных загрязнителей (Пущино, 1999), II Международном семинаре по экологическому мониторингу кислых выпадений в Восточной Азии (Пекин, 1999) и Третьей Международной Верещагинской байкальской конференции (Иркутск, 2000).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 12 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 137 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 7 рисунками и 12 таблицами. Она состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы, включающего 252 наименования использованных литературных источников, а также дополнена 4 приложениями на 36 страницах.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Семенов, Михаил Юрьевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для оценки устойчивости экосистем Сибири и Дальнего Востока к кислым выпадениям использована биогеохимическая модель PROFILE, позволяющая на основе общепринятых международных методик с использованием множества почвенных, биологических и биоклиматических параметров количественно оценить влияние кислотных выпадений на различные внутрипочвенные процессы и получить данные для расчета критических нагрузок по кислотности.

На основе анализа литературных источников собраны данные по характеристике параметров биологического круговорота, химического состава почв и почвенного раствора, физических свойств почв, химического состава атмосферных выпадений, а также некоторые сведения о биоклиматических условиях, в которых функционируют конкретные экосистемы. Эти данные позволили рассчитать кислотонейтрализующую способность почвенного раствора, минералогический состав почв анализируемых экосистем и показатели внутрипочвенного выветривания основных катионов, т.е. показатели, необходимые для расчета критических нагрузок подкисляющих соединений на экосистемы. Для оценки пространственного распределения критических нагрузок подкисляющих соединений и параметров, необходимых для их расчета, подготовлена картографическая основа - карта-схема природных комплексов, на которой показана пространственная дифференциация совмещенных ареалов почв и растительных ассоциаций зон арктической пустыни, тундры, лесотундры, тайги, подтайги, лесостепи и степи, а также высотных поясов горной степи, лесостепи, подтайги, тайги, тундры и гольцов, составлены карты распределения кислых и основных компонентов атмосферных выпадений, потенциальной кислотности почвенного раствора и критических нагрузок на экосистемы.

Для оценки вклада конкретного параметра в формирование механизма устойчивости почв к кислотным нагрузкам был использован метод корреляционного анализа, с помощью которого можно получить наглядное представление об относительном весе фактора в обеспечении устойчиво

112 сти почв. Установлено, что в наибольшей мере величины критических нагрузок связаны с величиной атмосферных выпадений основных катионов. В несколько меньшей степени величины нагрузок связаны с биопродуктивностью и типом растительности, а также с величинами внутрипочвенного выветривания основных катионов.

Как показало проведенное исследование, критическая нагрузка в наибольшей степени зависит от всей совокупности факторов, обусловливающих ее устойчивость. Так, зависимость критической нагрузки по максимальной сере от суммы величин внутрипочвенного выветривания и атмосферных выпадений физиологически активных катионов характеризуется коэффициентом корреляции, равным 0,99, а зависимость нагрузки по кислотности от суммы величин выветривания, выпадений и опада - коэффициентом корреляции, равным 0,75.

Для абсолютного большинства экосистем занимающих более 90% площади тундровой и таежной зон Сибири были получены отрицательные величины превышений критических нагрузок по кислотности, что свидетельствует об отсутствии возможности подкисления и связанных с ним неблагоприятных последствий при современном уровне атмосферных выпадений. Превышения критических нагрузок по «максимальной» сере отрицательны по всей территории Сибири и Дальнего Востока.

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы.

1. Модель PROFILE позволила оценить влияние кислотных выпадений на различные внутрипочвенные процессы и получить данные для расчета критических нагрузок подкисляющих соединений на наземные экосистемы Азиатской части России.

2. При отсутствии кадастровых и мониторинговых данных, требующихся для расчета критических нагрузок с использованием модели PROFILE, необходима специальная процедура пересчета показателей биологического круговорота, химического состава почв, почвенного раствора и атмосферных выпадений, физических свойств почв и биоклиматических ус

113 ловиях функционирования экосистем, полученных из литературных источников.

3. Коррекция количеств атмосферных выпадений правомочна лишь в районах, где единственным источником натрия в атмосфере является мировой океан. В районах же, где помимо океанического натрия в атмосфере присутствуют также значительные количества антропогенного либо континентального натрия, она приводит к недооценке поступления всех (за исключением азотных) компонентов атмосферных выпадений и искажает картину реального баланса между кислотными и основными компонентами.

4. Сравнение количеств физиологически активных катионов, высвободившихся в результате выветривания при современном уровне атмосферных выпадений, и количеств катионов, выносимых за пределы почвенного профиля «по модели» с их количествами, реально вынесенными за пределы почвенного профиля, по материалам лизиметрических наблюдений, показало, что расчетные данные отличаются от эмпирических на ±40 %, причем в случае кислых почв и пород на выходе из полуметровой толщи расчетные и эмпирические величины выноса катионов отличаются еще меньше - 1-8 %, что позволяет говорить о применимости использованных моделей ко всем зонально-генетическим рядам почв.

5. Пространственное распределение величин атмосферных выпадений физиологически активных катионов дает основание предполагать направленный атмосферный перенос эоловых частиц из районов, подверженных ветровой эрозии: сельскохозяйственных районов ETC, степной и лесостепной зон ETC и АТС и пустынь и полупустынь Средней Азии. Максимальные величины выпадений отмечены в пределах южнотаежной и лесостепной зон Западной Сибири, минимальные - практически на всем протяжении тундровой зоны, за исключением территорий близ Северного Урала.

6. Наибольшие величины выпадений кислотных компонентов приурочены к территориям Южного и Среднего Урала, южнотаежной зоне Западной Сибири и территории Приморского края, наименьшие отмечены в тундровой зоне, подзонах северной и средней тайги в пределах Якутии, Мага

114 данской области и Чукотки.

7. Наибольшие величины избытка кислотных компонентов над основными (0,5 Кэквта"1тод"1) наблюдаются на юге Западной Сибири, далее на север к полярному кругу и на восток к Якутии величины потенциальной кислотности снижаются до 0,1 Кэквта1тод"1, что объясняется большей плотностью промышленных предприятий на юге Азиатской части России, кроме того, по-видимому, имеет место перенос подкисляющих соединений - окислов серы и азота - с Европейской части страны в обход Уральских гор.

8. Величины внутрипочвенного выветривания суммы физиологически активных катионов и натрия находятся в пределах 0,02-1,97 Кэквта"1тод"1. Наименьшие величины выветривания отмечены в почвах тундр, наибольшие - в карбонатных почвах зон южной тайги и лесостепи и аласах центральной Якутии.

9. Пространственное распределение критических нагрузок подкисляющих соединений на почвы и экосистемы Азиатской части России зависит от положения последних в системе зональной, фациальной и высотно-поясной дифференциации почвенного и растительного покрова, осложняясь пространственной вариабельностью величин внутрипочвенного выветривания.

10. Критические нагрузки в наибольшей степени зависят от всей совокупности факторов, обусловливающих устойчивость экосистем: в наибольшей мере величины критических нагрузок связаны с величиной атмосферных выпадений основных катионов, в несколько меньшей - с биологической продуктивностью и типом растительности, а также с величинами внутрипочвенного выветривания основных катионов.

11. Полученные величины критических нагрузок находятся в соответствии с общими представлениями о зависимости устойчивости экосистем к подкислению от различных факторов окружающей среды и органично вписываются в общемировую картину пространственного распределения величин критических нагрузок по кислотности.

12. Результаты исследований могут быть использованы при создании

115 системы мониторинга выпадения подкисляющих соединений для Азиатской части России, разработке региональных программ рационального природопользования, обосновании мероприятий по снижению и предотвращению негативных последствий антропогенного подкисления почв.

116

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Семенов, Михаил Юрьевич, Пущино

1. Александрова Т.Д. Нормирование антропогенно-техногенных нагрузок на ландшафты как научная задача // Научные подходы к определению норм нагрузок на ландшафты. М.: Изд. Ин-та географии АН СССР, 1988. -С. 4-15.

2. Александрова Т.Д. Нормирование антропогенно-техногенных нагрузок на ландшафт: Состояние проблемы: Возможности и ограничения // Изв.АН СССР. Сер. геогр. 1990. - N 1. - С. 27-36.

3. Анохин и др. Аэрозольное загрязнение атмосферы над озером Байкал и влияние на него промышленных источников // Мониторинг состояния озера Байкал. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - С. 44-50.

4. Антоненко A.M., Кустов Ю.В., Линевич A.M., Кустов Ю.В., Линевич H.A. Обмен веществ и энергии в основных микрогеохорах южнотаежного Прииртышья // Структура и функционирование южнотаежных геосистем Прииртышья. Новосибирск.: Наука, 1982. - С. 36-107.

5. Аржанова B.C., Елпатьевский П.В. Геохимия ландшафтов и техноге-нез. М.: Наука, 1990. - 196 с.

6. Базилевич Н.И. Особенности круговорота зольных элемента и азота в некоторых почвенно-растительных зонах СССР // Почвоведение. 1955. - № 4.-С. 1-32.

7. Базилевич Н.И. Лесостепные солоди. М.: Наука, 1967. - 96 с.

8. Базилевич Н.И. Продуктивность и биологический круговорот в моховых болотах Южного Васюганья // Растительные ресурсы. 1967. - № 3-4. -С. 17-29.

9. Базилевич Н.И. Биологическая продуктивность экосистем Северной Евразии. М.: Наука, 1993. - 293 с.

10. Базилевич Н.И., Гребенщиков О.С., Тишков A.A. Географические закономерности структуры и функционирования экосистем. М.: Наука, 1986.117297 с.

11. Базилевич Н.И., Родин J1.E. Продуктивность и круговорот элементов в естественных и культурных фитоценозах // Биологическая продуктивность и круговорот химических элементов в растительных сообществах. Л.: Наука, 1971.-С. 3-197.

12. Баранова Т.А. Влияние кислотных атмосферных выпадений на состав почвенного поглощающего комплекса // Тез. докл. Всес. науч. конф. "Проблемы повышения плодородия почв в условиях интенсивного земледелия." Ташкент, 1990. - С. 86.

13. Башкин В.Н., Семенов М.Ю. Трансформация классификационных признаков лесных экосистем при химическом загрязнении почв // Классификация геосистем. Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН, 1997. - С. 86.

14. Беликова Т.В., Василенко В.Н., Назаров И.М. и др. Характеристика фонового загрязнения сульфатами снежного покрова на территории СССР // Метеорология и гидрология. 1984. - № 9. - С. 47 - 55.

15. Белов A.B. Карта растительности юга Восточней Сибири. Принципы и методы составления // Геоботаническое картографирование, 1973. Л.: Наука, 1973.-С. 16-30.

16. Белозерцева И.А. Воздействие техногенных выбросов алюминиевого завода на окружающую среду // геосистемные исследования в Сибири. -Иркутск: Изд-во ИГ СО РАН, 1999. С. 60-70.

17. Биогеохимические основы экологического нормирования. М.: Наука, 1993.-304 с.

18. Биогеоценологические исследования в лесах южного Сихотэ-Апиня. Владивосток : Изд-во ДВНЦ АН СССР, 1982. 156 с.

19. Бугаков П.С. Почвы и их агрохимическая характеристика // Агрохимическая характеристика почв СССР. Средняя Сибирь. М.: Наука, 1971. - С. 26-46.

20. Букс И.И. Методика составления и краткий анализ корреляционной эколого-фитоценотической карты Азиатской части России, м. 1:750000 //118

21. Геоботаническое картографирование, 1976. Л.: Наука, 1976. - С. 44-51.

22. Вакуров А.Д., Полякова А.Ф. Круговорот азот и минеральных элементов в низкопродуктивных ельниках северной тайги II Круговорот химических веществ в лесу. М.: Наука, 1982. - С. 20-44.

23. Васильевская В.Д. Почвообразование в тундрах Средней Сибири. -М.: Наука, 1980.-235 с.

24. Васильевская В.Д., Иванов В.В., Богатырев Л.К. Природные условия и почвы стационара Arana (Западный Таймыр) II Почвы и продуктивность растительных сообществ. М.: Изд-во МГУ, 1972. - С. 15-55.

25. Ведрова Э.Ф., Корсунов В.М. Миграция водорастворимых продуктов в почвах сосновых лесов // Почвы сосновых лесов Сибири. Красноярск, 1986,- С. 24-33.

26. Волкова В.Г., Давыдова Н.Д. Техногенез и трансформация ландшафтов. Новосибирск: Наука, 1987. - 190 с.

27. Вторушин В.А. Автоморфные почвы горной тайги Южного Забайкалья. Новосибирск: Наука, 1982. - 175 с.

28. Гаджиев И.М. Эволюция почв южной тайги Западной Сибири Новосибирск: Наука, 1982. - 278 с.

29. Гаджиев И.М., Овчинников С.М. Почвы средней тайги Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1977. - 151 с.

30. Гальперин М.В., Эрдман Л.К., Субботин С.Р. и др. Моделирование загрязнения Арктики соединениями серы и азота и тяжелыми металлами от источников северного полушария (уточненный вариант): Отчет 1994. М.: МСЦ-В, 1994.-33 с.

31. Гаращенко A.B. Таежная нелесная растительность бассейна реки Ки-ренги (Северное Предбайкалье) и ее трансформация при нефтегазопро-мышленном освоении территории // География и природные ресурсы. -1996,- №2.-С. 94-101.

32. Гедройц К.К. Учение о поглотительной способности почв. М.: Сель-хозгиз, 1932. - 203 с.

33. Глазовская М.А. Ландшафтно-геохимические системы и их устойчи119вость к техногенезу // Биогеохимические циклы. М.: Наука, 1976. - С. 99118.

34. Глазовская М.А. Теория геохимии ландшафта в приложении к изучению техногенных потоков рассеяния и анализу способности природных систем к самоочищению // Техногенные потоки вещества в ландшафтах и состояние экосистем. М.: Наука, 1981. - С. 7-41.

35. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР: Учебное пособие для студентов географов специальных вузов. М.: Высшая школа, 1988. - 328 с.

36. Глазовская М.А. Методологические основы оценки эколого-геохимической устойчивости почв к техногенным воздействиям: Метод, пособие. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1997. 102 с.

37. Глазовская М.А., Солнцева Н.П. Природные предпосылки возникновения экологических и природоохранных проблем // Региональный географический прогноз управлению природопользованием. - М.: Наука, 1989. - С. 34-45.

38. Глазовский Н.Ф. Биогеохимический круговорот в различных природных зонах СССР II Биогеохимический круговорот веществ в биосфере. М.: Наука, 1987.-С. 56-65.

39. Глазовский Н.Ф., Злобина А.И., Учватов В.П. Химический состав снежного покрова некоторых районов Верхнеокского бассейна. Пущино: НЦБИ АН СССР, 1978. - 28 с.

40. Гладкова Г.А., Бутовец Г.Н., Манько Ю.И., Захаров С.М. Исследование химического состава снеговых вод в связи с региональной деградацией пихтово-еловых лесов в Приморском крае // География и природные ресурсы. -1993.-№ 2. С. 58 - 62.

41. Горбачев В.Н. Почвы Нижнего Приангарья и Енисейского кряжа. М.: Наука, 1967. - 140 с.

42. Горбачев В.Н. Почвы Восточного Саяна. М.: Наука, 1976. - 199 с.

43. Горбачев В.Н., Попова Э.П. Почвенный покров южной тайги Средней Сибири. Новосибирск: Наука, 1992. - 223 с.120

44. Горбунов Н.И. Минералогия и физическая химия почв. М.: Наука, 1978.-294 с.

45. Горшенин К.П. Почвы южной части Сибири (от Урала до Байкала). -М.: Изд-во АН СССР, 1955. - 582 с.

46. Градобоев Н.Д., Прудникова В.М., Сметанин И.С. Почвы Омской области. Омск, 1960. - 362 с.

47. Дашкевич З.В. К проблеме устойчивости геосистем // Изв. ВГО. -1984.-Т. 116.-Вып. 3.-С. 211-218.

48. Димо В.Н. Температура почв и воздуха почвенно-биоклиматических областей СССР // Почвоведение. 1967. - № 12. - С. 75-90.

49. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. М.: Изд-во МГУ, 1972.-292 с.

50. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д., Афанасьева Т.В. Таежное почвообразование в континентальных условиях. М.: Изд-во МГУ, 1981. - 144 с.

51. Еловская Л.Г. Почвы земледельческих районов Якутии и пути повышения их плодородия. Якутск, 1964. - 76 с.

52. Еловская Л.Г., Коноровский А.К., Саввинов Д.Д. Мерзлотные засоленные почвы Центральной Якутии. М.: Наука, 1966. - 274 с.

53. Иванов Г.И. Почвообразование на юге Дальнего Востока. М: Наука, 1976,- 200 с.

54. Иванов Г.И. Почвы Приморского края. Владивосток, 1964. - 108 с.

55. Ивлев A.M. Почвы Сахалина. М. : Наука, 1965. - 116 с.

56. Ильина Т.М. Особенности круговорота зольных элементов в некоторых типах лесных биогеоценозов Верхнеуссурийского стационара // Биогео-ценологические исследования в лесах южного Сихотэ-Алиня. Владивосток.: Изд-во ДВНЦ АН СССР, 1982. - С. 46 - 52.

57. Ильиных Н.И. Почвы Кузнецкого Алатау. Красноярск, 1970. - 164 с.

58. Исаченко А.Г. Оптимизация природной среды. М.: Мысль, 1980.264 с.

59. Караваева H.A. Тундровые почвы Северной Якутии. М.: Наука, 1969. - 208 с.121

60. Караваева H.A. Почвы тайги Западной Сибири. М.: Наука, 1973. - 167с.

61. Карта растительности СССР. М 1:10000000 / Под ред. В.Б.Сочавы. -М.: ГУГК, 1960.

62. Кауричев И.С., Карпухин А.И. Водорастворимые железоорганические соединения в почвах таежно-лесной зоны // Почвоведение. 1986. - № 3. -С. 66-72.

63. Кауричев И.С., Ноздрунова Е.М. Учет миграции некоторых соединений в почвах с помощью лизиметрических хроматографических колонок // Почвоведение. 1960. - № 12. - С. 116-122.

64. Качинский H.A. Физика почвы. М.: Высшая школа, 1965. - Ч. 1. - 323 с.

65. Ковалев Р.В., Гаджиев И.М. Почвы бассейна реки Васюган. Новосибирск: Наука, 1976. -212 с.

66. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова. М.: Наука, 1990. - 211 с.

67. Колосов Г.Ф. Генезис почв гор Прибайкалья. Новосибирск: Наука, 1983.-256 с.

68. Копцик Г.Н., Макаров М.И., Киселева В.В. Принципы и методы оценки устойчивости почв к кислотным выпадениям: Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 1988.- 96 с.

69. Копцик Г.Н., Силаева Е.Д. Буферность лесных подстилок к атмосферным кислотным осадкам // Почвоведение. 1995. - № 8. - С. 954-962.

70. Корреляционная эколого-фитоценотическая карта. М 1:7 500 000. -Иркутск, 1977.

71. Корсунов В.М., Ведрова Э.Ф. Диагностика почвообразования в зональных лесных почвах. Новосибирск: Наука, 1982. - 161 с.

72. Краснощеков Ю.Н., Горбачев В.Н. Лесные почвы бассена озера Байкал. Новосибирск: Наука, 1987. - 144 с.

73. Крауклис A.A. Проблемы экспериментального ландшафтоведения. -Новосибирск: Наука, 1979. 233 с.122

74. Кузьмин В.А. Почвы котловин байкальского типа. Иркутск, 1976. - 144с.

75. Кузьмин В.А. Почвы и продуктивность экосистем Прибайкалья // География и природные ресурсы. 1983. - № 1. - С. 44-52.

76. Кузьмин В.А. Почвы Предбайкалья и Северного Забайкалья. Иркутск, 1988. - 174 с.

77. Кузьмин В.А., Белозерцева И.А. Растворимость веществ в техногенных условиях // География и природные ресурсы. 1999. - № 4. - С. 113-115.

78. Кузнецова А.И. Предбайкалье // Агрохимическая характеристика почв СССР. Восточная Сибирь. М.: Наука, 1969. - С. 223-231.

79. Кузнецова Л.П. Перенос влаги в атмосфере над территорией СССР.-М.: Наука, 1978. -92 с.

80. Ломоносов И.С., Макаров В.Н., Хаустов А.П. и др. Экогеохимия городов Восточной Сибири. Якутск: Ин-т мерзлотоведения СО РАН, 1993. - 108 с.

81. Лукина Н.В., Никонов В.В. Кислотность и химический состав почвенных вод подзолистых альфегумусовых почв сосновых лесов. // Почвоведение, 1996.-№ 2. С. 221-231.

82. Макаров М.И., Недбаев Н.П., Окунева Р.М. Миграция органического вещества, железа и алюминия в лесных почвах при антропогенном подкис-лении // Вестник Московского университета. Сер. 17. Почвоведение. 1992. - № 3. - С. 47-54.

83. Макаров В.Н., Федосеев Н.Ф., Федосеева В.И. Геохимия снежного покрова Якутии. Якутск : Изд. Ин-та мерзлотоведения СО АН СССР, 1990. -152 с.

84. Макеев О.В. Дерновые таежные почвы юга Средней Сибири. Улан1231. Удэ, 1959. 347 с.

85. Мартынов В.П. Почвы горного Прибайкалья. Улан-Удэ: Бурятское книжное издательство, 1965. - 168 с.

86. Методы стационарного изучения почв. М.: Наука, 1977. - 296 с. Митрофанов Д.П. Химический состав лесных растений Сибири. - Новосибирск: Наука, 1977. - 120 с.

87. Митрофанов Д.П. Содержание макро- и микроэлементов в лесных фитоценозах средней тайги Сибири // Исследование биологических ресурсов средней тайги Сибири. Красноярск: Изд. Ин-та леса и древесины СО АН СССР, 1973. - С. 26-38.

88. Михеев B.C. Верхнечарская котловина. Новосибирск: Наука, 1974.142 с.

89. Московченко Д.В. Нефтегазодобыча и окружающая среда. Эколого-геохимический анализ Тюменской области. Новосибирск: Наука, 1998. -111с.

90. Надеждин Б.В. Лено-Ангарская лесостепь. М.: Изд-во АН СССР, 1961.-328 с.

91. Наумов Е.М., Цюрупа И.Г. Миграция подвижных элементов по профилю подзолистых почв // Вестник сельскохозяйственных наук. 1970. - № 9. -С. 47-56.

92. Наумов Е.М., Цюрупа И.Г. Миграция некоторых элементов в мерзлотных таежных почвах II Химия в сельском хозяйстве. 1973. - № 4. - С. 28-39.

93. Наумов Е.М., Градусов Б.П. Особенности таежного почвообразования на Крайнем Северо-Востоке Евразии. М.: Колос, 1974. - 148 с.

94. Наумов Е.М., Градусов Б.П., Цюрупа И.Г. О таежном почвообразовании на северо-востоке Сибирской мерзлотной области // Почвенный криоге-нез. М.: Наука, 1974. - С. 34-79.

95. Непряхин Е.М. Почвы Томской области. Томск: Изд-во ТГУ, 1977.438 с.

96. Нечаева Е.Г. Динамика химического состава поверхностных и почвенных вод в лесах Южного Приморья // Доклады института географии Сибири124и Дальнего Востока. 1968. - Вып. 18. - С. 36-44.

97. Нечаева Е.Г. О биологическом круговороте вещества в лесных геосистемах Нижнего Прииртышья. // Вещество и энергия в естественных и преобразуемых геосистемах. Иркутск: Изд. Ин-та географии СО АН СССР, 1978.-С. 21-33.

98. Нечаева Е.Г. Ландшафтно-геохимический анализ динамики таежных геосистем. Иркутск: Изд. Ин-та географии СО АН СССР, 1985. - 210 с.

99. Нечаева Е.Г., Макаров С.А. Снежный покров как объект регионального мониторинга среды обитания И География и природные ресурсы. 1996. -№ 2. - С. 43-48.

100. Николаев И.В. Почвы Иркутской области. Иркутск, 1949. - 203 с.

101. Ногина H.A. Почвы Забайкалья. М.: Наука, 1964. - 313 с.

102. Носин В.А. Почвы Тувы. М.: Наука, 1963. - 342 с.

103. Обзор фонового состояния окружающей среды в 1987 году. М.: Гид-рометеоиздат, 1989. 102 с.

104. Обзор фонового состояния окружающей среды в 1988 году. М.: Гид-рометеоиздат, 1990. 114 с.

105. Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975. - 740 с.

106. Орлов Д.С. Химия почв. М: Изд-во МГУ, 1992. 300 с.

107. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов в СССР: Статистический сборник / Госкомстат СССР. М.: Финансы и статистика, 1989. - 174 с.

108. Охрана окружающей среды в Российской Федерации. 1991 г. / Госкомстат России. М.: Респ. информ.-изд. центр, 1992. - 131 с.

109. Охрана окружающей среды в Российской Федерации в 1992 г. / Госкомстат России. М.: Респ. информ.-изд. центр, 1993. - 175 с.

110. Парфенова Е.И., Ярилова Е.А. Минералогические исследования в почвоведении. М: Изд-во АН СССР, 1962. - 206 с.

111. Паршевников А.Л. Изменение зольного состава хвои с возрастом в некоторых типах еловых лесов // Ботанический журнал. 1959. - Т. 44. - № 2. -С. 28-31.125

112. Паулюкявичус Г., Грабаускене И. Устойчивость природных систем к антропогенным воздействиям. Вильнюс: Мокслас, 1989.- 112 с.

113. Пейве Я.В. Биохимия почв. М: Изд-во АН СССР, 1961. - 422 с.

114. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Высшая школа, 1975.331 с.

115. Петров Б.Ф. Почвы Аптайско-Саянской области. М.: Изд-во АН СССР, 1952.-245 с.

116. Поздняков Л.К., Протопопов В.В., Горбатенко В.М. Биологическая продуктивность лесов Средней Сибири и Якутии. Красноярск: Изд. Ин-та леса и древесины СО АН СССР, 1969. - 156 с.

117. Пономарева В.В. Теория подзолообразовательного процесса. М. - Л.: Наука, 1964. - 379 с.

118. Пономарева В.В., Сотникова Н.С. Закономерности процессов миграции и аккумуляции элементов в подзолистых почвах // Биогеохимические процессы в подзолистых почвах. Л.: Наука, 1972. - С. 6-56.

119. Почвенная карта СССР. М 1:10000000 / Под ред. И.П.Герасимова, Е.Н.Ивановой. М.: ГУГК, 1960.

120. Почвенно-географическое районирование СССР. М.: Наука, 1962.442 с.

121. Почвоведение: Учебник для университетов. В 2 ч. М.: Высшая школа, 1988. - Ч. 2. - 368 с.

122. Почвы Новосибирской области. Новосибирск: Наука, 1966. - 422 с.

123. Почвы сосновых лесов Сибири. Красноярск: Изд. Ин-та леса и древесины СО АН СССР, 1986. - 122 с.

124. Природа таежного Прииртышья. Новосибирск: Наука, 1987. - 257 с.

125. Природные режимы и топогеосистемы приангарской тайги. Иркутск: Изд. ИГ СО АН СССР, 1975. - 78 с.

126. Природные режимы средней тайги Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1977. - 302 с.

127. Природопользование и охрана среды в бассейне Байкала. Новосибирск: Наука, 1990.-224 с.126

128. Пьявченко Н.И., Сибирова З.А. О роли атмосферной пыли в питании болот//ДАН СССР. 1959. - Т. 124. - № 2.

129. Пьявченко Н.И. Биологический круговорот азота и зольных веществ в болотных лесах // Почвоведение. 1960. - № 6.

130. Пьявченко Н.И. О продуктивности болот Западной Сибири // Растительные ресурсы. 1967. - № 3-4.

131. Ремезов Н.П., Быкова Л.Н. Потребление и круговорот азота и зольных элементов в осинниках // Почвоведение. 1953. - № 8. - С. 28-41.

132. Родин Л.Е., Базилевич Н.И. Динамика органического вещества и биологический круговорот зольных элементов и азота в основных типах растительности Земного Шара. М. - Л.: Наука, 1965. - 253 с.

133. Росновский И.Н. Устойчивость почвы: техногенно-механические аспекты. Новосибирск: Наука, 1993. - С. 3-11.

134. Рюмин В.В. Динамика и эволюция южно-сибирских геосистем. Новосибирск: Наука, 1988. - 137 с.

135. Селиванов А.П. Почвы Амурской области. Благовещенск, 1958. - 182с.

136. Семенов М.Ю. Техногенная трансформация лесных почв КАТЭКа // Проблемы устойчивого развития общества. Иркутск, 1997а. - С. 43-45.

137. Семенов М.Ю. Химические показатели техногенного изменения лесных почв юга Средней Сибири // Современные методы географических исследований. Иркутск, 19976. - С. 71-72.

138. Семенов М.Ю. Антропогенные изменения лесных почв юга Средней Сибири // Экология и проблемы защиты окружающей среды. Красноярск, 1997в.-С. 67.

139. Семенов М.Ю. Оценка устойчивости лесных экосистем к кислотным выпадениям (на примере Западной Сибири) // Экологический риск: анализ, оценка, прогноз (Материалы Всероссийской конференции). Иркутск, 1998. -С. 29-31.

140. Семенов М.Ю. Оценка устойчивости лесных экосистем Западной Сибири к кислотным выпадениям // Вторая Российская школа "Геохимическая127экология и биогеохимическое районирование биосферы»: Материалы (тезисы, доклады, воспоминания). М., 1999.-С. 111-112.

141. Семенов М.Ю., Башкин В.Н. Сравнение методов определения устойчивости лесных экосистем к кислотным выпадениям // Десятое научное совещание географов Сибири и Дальнего Востока. Иркутск, 1999а. - С. 149150.

142. Семенов М.Ю., Башкин В.Н. Оценка устойчивости лесных экосистем Западной Сибири к кислотным выпаденим // География и природные ресурсы. 19996. - № 4. - С. 44-52.

143. Семенов М.Ю., Башкин В.Н., Семенов М.Ю. Биогеохимические подходы к оценке устойчивости лесных экосистем к атмотехногенному загрязнению // Геохимия ландшафтов, палеоэкология и этногенез: Тезисы Международного симпозиума. Улан-Удэ, 1999. - С. 382-383.

144. Семенов Ю.М. Ландшафтно-геохимический синтез и организация геосистем. Новосибирск: Наука, 1991. - 145 с.

145. Семенов Ю.М., Данько Л.В., Семенова Л.Н., Палкин О.Ю., Семенов М.Ю., Тожоева О.В. Лизиметрическая диагностика динамических и эволюционных трендов геосистем // Там же. Иркутск, 1999. - С. 151-153.

146. Семенов Ю.М., Семенов М.Ю. Техногенная трансформация геосистем хребта Арга // Структура, функционирование, эволюция природных и антропогенных ландшафтов (Тез. X ланд. конф.). М. - Спб.: Изд. РГО, 1997. - С. 241-243.

147. Смирнов М.П. Почвы Западного Саяна. М.: Наука, 1970. - 234 с.

148. Снытко В.А. Геохимические исследования метаболизма в геосистемах. Новосибирск: Наука, 1978. - 149 с.

149. Снытко В.А., Семенов Ю.М., Мартынов A.B. Ландшафтно-геохимический синтез геосистем КАТЭКа. Новосибирск: Наука, 1987. - 111 с.

150. Соколов H.A. Вулканизм и почвообразование. М. : Наука, 1973. - 224с.

151. Соколова Т.А., Дронова Т.А., Артюхов Д.Б., Коробова Н.Л., Пахомов128

152. А.П., Толченина И.И. Полевое моделирование первых стадий взаимодействий кислых осадков с лесными подзолистыми почвами. // Почвоведение. -1996. -№ 7. -С. 847-856.

153. Солнцева Н.П. Геохимическая устойчивость природных систем к техногенным нагрузкам // Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. М.: Наука, 1982. - С. 181-216.

154. Солнцева Н.П. Геохимическая совместимость природных и техногенных потоков // Вопросы географии. 1983. - Сб. 120. - С. 28-40.

155. Состояние природной среды в СССР в 1988 году: Межведомственный доклад / Госкомприрода СССР. М.: Лесн. пром-сть. - 1989. - 176 с.

156. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука, 1978. - 319 с.

157. Структура и функционирование южнотаежных геосистем Прииртышья. Новосибирск: Наука, 1982. - 120 с.

158. Тайсаев Т Т. Геохимия таежно-мерзлотных ландшафтов и поиски рудных месторождений. Новосибирск: Наука, 1981. - 137 с.

159. Таргульян В.О. Почвообразование и выветривание в холодных гумид-ных областях. М. : Наука, 1971. - 268 с.

160. Трофимов С.С. Экология почв и почвенные ресурсы Кемеровской области. Новосибирск: Наука, 1975. - 300 с.

161. Тюрин Ю.Н., Макаров A.A. Анализ данных на компьютере. М.: Финансы и статистика, 1995. - 384 с.

162. Устойчивость геосистем. М.: Наука, 1983. - 87 с.

163. Уфимцева К.А. Почвы южной части таежной зоны Западно-Сибирской равнины. М.: Колос, 1974. - 206 с.

164. Учватов В.П., Глазовский Н.Ф. Трансформация химического состава природных вод в лесном ландшафте // Известия АН СССР. Серия географическая. 1984. - № 1. - С. 101-109.

165. Факторы и механизмы устойчивости геосистем. М.: Изд. Ин-та географии АН СССР, 1989. - 333 с.

166. Черняева Л.Е., Черняев A.M., Могиленских А.К. Химический состав129атмосферных выпадений (Урал и Уральский район). Л.: Гидрометеоиздат, 1978.- 177 с.

167. Чертов О.Г., Меньшикова Г.П. Изменение лесных почв под воздействием кислых осадков // Изв. АН СССР. Сер. Биологическая. 1983. - № 6. -С. 906-913.

168. Храмов А.А., Валуцкий В.И. Лесные и болотные фитоценозы восточного Васюганья. Новосибирск : Наука, 1977. - 222 с.

169. Шилова Е.И. Лизиметрический метод, его значение и условия применения для познания современных процессов почвообразования // Применение лизиметрических методов в почвоведении, агрохимии и ландшафтове-дении.-Л.: ВГО, 1961.-С. 1-21.

170. Южная тайга Приангарья. Л.: Наука, 1969. - 267 с.

171. Южная тайга Прииртышья. Новосибирск: Наука, 1975. - 247 с.

172. Aber J.D., Nadelhoffer K.J., Steudler P. and Melillo J.M. Nitrogen saturation in northern forest ecosystems // Bioscience. 1989. - V. 39. - Pp. 378386.

173. Agren G.I., Bosatta E. Nitrogen saturation of terrestrial ecosystems // Environmental Pollution. 1988. - V. 54. - Pp. 185-198.

174. Bashkin V.N. The critical load concept for emission abatement strategies in Europe: a review// Environmental Conservation. 1997. - V. 24. - No. 1. - Pp. 513.

175. Bashkin V.N., Kozlov M.Ya., Priputina I.V., Abramychev A.Yu. and Dedlova I.S. Calculation and mapping of critical loads of S, N and acidity on ecosystems of the Northern Asia // Water, Air, and Soil Pollution. 1995. - V. 85. - Pp. 23952400.

176. Bashkin V.N., Kozlov M.Ya., Abramychev A.Yu. and Dedlova I.S. Regional and global consequences of transboundary acidification in the Northern and130

177. Northern-East Asia // Proceedings of International Conference on Acid Deposition in East Asia. Taipei, 1996b. - Pp. 225-231.

178. Bashkin V.N., Kozlov M.Ya., Golinets O. M. Risk Assessment of ecosystem sustainability to acid forming compounds in the North-Eastern Asia // Proceedings of International Conference on Acid Deposition in East Asia. Taipei, 1996c. - Pp. 347-356.

179. Bashkin V.N., Park, Soon-Ung (Eds.). Acid Deposition and Ecosystem Sensitivity in East Asia. New York: Nova Science Publishers, 1998. - 427 p.

180. Bashkin,V.N., Kozlov M.Ya. Biogeochemical approaches to assessment of East Asian ecosystem sensitivity to acid deposition // Biogeochemistry. 1999. -V. 47. - Pp. 147-165.

181. Brumme R., Beese F. and Loftfield N. Gaseous nitrogen losses from soil -effects of liming and fertilization II Berichte des Forschungszentrums Waldoeko-systeme, Reihe B. 1989. - V. 15. - Pp. 83-89.

182. Calculation and Mapping of CriticalThresholds in Europe: CCE Status Report 1991. RIVM, 1997. - 167 p.

183. Calculation and Mapping of CriticalThresholds in Europe: CCE Status Report 1993. RIVM, 1993. -185 p.

184. Calculation and Mapping of CriticalThresholds in Europe: CCE Status Report 1995. RIVM, 1995. - 197 p.

185. Calculation and Mapping of CriticalThresholds in Europe: CCE Status Report 1997. RIVM, 1997. - 163 p.

186. Chen C.J., Gherini S., Hudson R.M. and Dean S. The integrated lake-watershed acidification study: Final Report, EPRI EA-3221. Palo Alto, California, USA: Electric Power Research Institute, 1983.

187. Cosby B.J., Wright R.F., Hornberger G.M. and Galloway J.N. Modeling of the effects of acid deposition: Assessment of a lumped parameter model for soil water and stream water chemistry // Water Resources Rasearch. 1985. - V. 21. -Pp. 51-62.

188. De Vries W. Metodologies for the assessment and mapping of critical loads and of the impact of abatement strategies on forest soils: The Winand Starting131

189. Centre for Integrated Land, Soil and Water Research Report 46. Wageningen, the Netherlands, 1991. - 109 p.

190. De Vries, W. Soil Response to Acid deposition at Different Regional Scales. Wagenningen, the Netherlands: The Winand Starting Centre for Integrated Land, Soil and Water Research, 1994. - 487 p.

191. De Vries W., Posch M. and Kamari J. Simulation of long-term soil response to acid deposition in various buffer ranges // Water, Air, and Soil Pollution. -1989. -V. 48.-Pp. 349-358.

192. Downing R.J., Hettelingh J-P., De Smet P.A.M. Calculation and Mapping of Critical Loads in Europe: Status Report 43. Bilthoven, the Netherlands: Coordination Center for Effects, National Institute of Public Health and The Environment, 1993. - 175 p.

193. Fichter J., Dambrine E., Turpault M.-P., Ranger J. Base Cation Supply in Spruce and Beech Ecosystems of The Strengbach Catchment (Vosges Mountains, N-E France)//Water, Air and Soil Pollution. 1998,-V. 104. - Pp. 125-148.

194. Glazovskaya M.A. Methodological guidlines for forecasting the geochemi-cal susceptibility of soils to technogenic pollution // International Soil Reference and Information Centre: Technical Paper 22. Wageningen, Netherlands, 1991.

195. Gundersen P. Air pollution with nitrogen compounds: effects in coniferous forest: Ph.D. Thesis, Laboratory of Environmental Sciences and Ecology, Technical University of Denmark. Copenhagen, 1989 - 292 p.

196. Gundersen P., Rasmussen L. Nitrification in forest soils: effects from nitro132gen deposition on soil acidification and aluminum release // Reviews of Environmental Contamination and Toxicology. 1990. - V. 113. - Pp. 1-45.

197. Gundersen P., Bashkin V. Nitrogen cycling // Biogeochemistry of small catchments. Chichester: Wiley and Sons, 1994. - Pp. 255-283.

198. Hao J., Xie S. and Lei D. Acid deposition and ecosystem sensitivity in China // Acid Deposition and Ecosystem Sensitivity in East Asia. New York: No-vaScience Publishers, 1998. - Pp. 267-312.

199. Hauhs M., Wright R.F. Regional pattern of acid deposition and forest decline along a cross section through Europe // Water, Air and soil Pollution. -1986. -V. 49. Pp. 463-474.

200. Hauhs M., Rost-Siebert K., Raben G., Paces T. and Vigerust B. Summary of European data // The Role of Nitrogen in the Acidification of Soils and Surface Waters: Miljorapport. Copenhagen: Nordic Council of Ministers, 1989. - V. 10.

201. Hettelingh J.-P., Downing R.J. and de Smet P.A.M. Mapping Critical Loads for Europe: CCE Technical Report No. 1. Coordination Centre for Effects, National Institute of Public Health and Environment, RIVM, Bilthoven, the Netherlands, 1991.

202. Hettelingh J.-P., de Vries W. Mapping Vademecum: Report No. 259101002. RIVM, Bilthoven, the Netherlands, 1992. - 39 p.

203. Hettelingh J.-P., Posh M„ de Vries W., Bull K„ Sverdrup H. Guidlines for the computation and mapping of nitrogen critial loads and exeedances in Europe // Critical loads for nitrogen. Nord, 1992. - V. 41. - Pp. 187-306.

204. Johnson N.M. Acid rain neutralization by geologic materials // Geological133

205. Aspects of Acid Deposition. Acid Deposition Series. Bitterworth, Stoneham, Mass. - 1984. -V. 7.

206. Jonsson C. Modelling acidification and nutrient supply in forest soil. Reports in ecology and environmental engineering: Technical report. Department of Chemical Engineering II, Lund University, 1994. - 147 p.

207. Klemedtsson L., Svensson B.H. Effects of acid deposition on denitrification and N20 emission from forest soils // Critical Loads for Sulfur and Nitrogen. -Sweden, NORD Maljorapport, 1988. V. 15. - Pp. 343-362 .

208. Koptsik G., Koptsik S. Critical loads of acid deposition for forest ecosystems in the Kola Peninsula // Water, Air, and Soil Pollution. 1995. - V. 85. - Pp. 2553-2558.

209. Koptsik G., Mukhina I. Effects of acid deposition on acidity and exchangeable cations in podzols of the Kola Peninsula // Water, Air, and Soil Pollution. -1995. -V. 85. Pp. 1209-1214.

210. Koptsik G., Silaeva E., Mukhina I., Nedbaev N. Forest soil buffering to acid deposition // Effect of Air Pollutants on Terrestrial Ecosystems in the Border Area between Russia and Norway: Proceedings from 2 symposium. Svanvik, Norway, 1994.

211. Kurz D., Rihm B., Sverdrup H. and Warfvinge P. Critical Loads of Acidity for Forest Soils: Environmental Documentation No. 88, Air / Forest. -SAEFL, Berne, 1998. 102 p. + Annexes.

212. Kuylenstierna, J.C.I., Cambridge, H.M. and Cinderby, S. Map of Ecosystem Sensitivity to Acidic Deposition in Developing Countries. SEI-York, UK, 1997.

213. Manual on Methodologies and Criteria for Mapping Critical Levels/Loads134and Geographical Areas Where They Are Exceeded. UN ECE Convention on Long-range Transboundary Air Pollution: Texte 71/96. Berlin: Federal Environmental Agency, 1996. - 142 p.

214. Murach D. Die Reaktion der Feinwurzeln von Fichten (Picea abies Karst.) aufzunehmende Bodenversauerung // Gottiger Bodenkundliche Berichte. 1984. -V. 77. - Pp. 1-127.

215. Nilsson J. (Ed.). Critical Loads for Nitrogen and Sulfur: NORD Miljorapport.- Copenhagen: Nordic Council of Ministers, 1986. V. 11.- 232 p.

216. Nilsson J., Grennfelt P. Critical loads for sulfur and nitrogen: Report from a workshop held at Stokloster, Sweden, 19-24 March, 1988: NORD Miljorapport. -Copenhagen: Nordic Council of Ministers, 1988. V.15 -418 p.

217. Oliver G., Thurman E., Malcolm R. The contribution of humic substances to the acidity of colored natural waters // Geochemica et Cosmochimica Acta. -1983.-V. 47.

218. Park, S.-U., Bashkin V.N. Critical loads of sulfur on Korean ecosystems // Water, Air and Soil Pollution. 2000. -V. 121.

219. Posch M., De Vries W., Hettelingh J.-P. Critical loads of sulfur and nitrogen // Calculation and Mapping of Critical Thresholds in Europe: Status Report 1995.- RIVM, Bilthoven, the Nitherlands, 1995. Pp. 31-41.

220. Posch M., Hettelingh J.-P., de Smet, P.A.M. and Downing, R.J. An analysis of critical load and input data variability // Calculation and Mapping of Critical Thresholds in Europe: Status Report 1997. RIVM, Bilthoven, the Nitherlands, 1997.-Pp. 29-41.

221. Radojevic, M. Acid rain monitoring in East and South-East Asia // Acid Deposition and Ecosystem Sensitivity in East Asia. New York: NovaScience Publishers, 1998. - Pp. 95-122.

222. Schlidt J., Seiler W. and Conrad R. Emission of nitrous oxide from temperate forest soils into the atmosphere // Journal of Atmospheric Chemistry. 1988. -V. 6. - Pp. 95-115.

223. Semenov M.Yu. Application of Biogeochemical Model PROFILE for Critical Load Calculation // Proceedings of the Second Training Workshop on the135

224. Calculation and Mapping of Critical Loads for Air Pollutants Relevant to the UN/ECE Convention on Lon Range Transboundary Air Pollution. Moscow: Poltex, 1999a. - P. 81-90.

225. Semenov M.Yu., Bashkin V.N., Semenov Yu.M. Biogeochemical Assesing Forest Ecosystem Sensitivity to Acidity Loading // Assessment Methods of Forest Ecosystems Status and Sustainability. Krasnoyarsk, 1999. - P. 140.

226. Shindo J., Bregt A.K. and Takamata T. Evaluation of estimation methods and base data uncertainties for critical loads of acid deposition in Japan // Water, Air, and Soil Pollution. 1995. - V. 85. - Pp. 2571-2576.

227. Sverdrup H. The Kinetics of Base Cation Release due to Chemical Weathering. Lund University Press, Lund, Sweden, 1990. - 246 p.

228. Sverdrup H. Immobilization of N in soils. Unpublished manuscript. Department of Chemical Engineering II, Lund University, Sweden, 1993.

229. Sverdrup H., Ineson P. Kinetics of denitrification in forest soils. Unpublished manusript. Department of Chemical Engineering II, Lund University, Sweden, 1993.

230. Sverdrup H., De Vries, W. Calculating critical loads for acidity with the simple mass balance method // Water, Air, and Soil Pollution. 1994. - V. 72. - Pp. 143-162.136

231. Sverdrup H., Warfvinge P. The effect of soil acidification on growth of trees, grass and herbs as expressed by the (Ca+Mg+K)/AI ratio: Report 2. Department of Chemical Engineering II, Lund University, Sweden, 1993.

232. Sverdrup H., Warfvinge P. Calculating critical loads of acid deposition with PROFILE a steady-state soil chemistry model // Critical Loads of Acidity for Forest Soils. Environmental Documentation No. 88, Air / Forest. - SAEFL, Berne, 1998.-Pp. 15-31.

233. Ulrich B., Nauer R. and Khanna P.K. Die Depositition von Luftverunreinigungen und ihre Aufwirkungen in Waldekosystemen im Solling: Technical report Sehr. Forstl. Fak. d. Univ. Gottingen u. d. Nieders. Forstl. Versuchs-Anstalt, 1979.

234. Van Breemen N, Burrough P.A., Veithost, E.J., van Dobben H.F., de Witt T., Ridder T.B. and Reijnders H.F.R. Soil acidification from atmospheric ammonium sulfate in forest canopy throughfall // Nature. 1982. - V. 229. - Pp. 548550.

235. Van Miegroet H., Cole D. W. The impact of nitrification on Soil acidification and cation leaching in a red alder ecosystem // Journal of Environmental Quality. 1984. -V. 13. - Pp. 586-590.

236. Vitousek P.M., Gosz J.R., Grier C.C., Melillo J.M., Reiners W.A. and Todd R.L. Nitrate losses from disturbed ecosystems // Science. 1979. - V. 204. - Pp. 469-474.

237. Vitousek P.M., Gosz J.R., Grier C.C., Melillo J.M., Reiners W.A. and Todd R.L. A comparative analysis of potential nitrification and nitrate mobility in forest ecosystems// Ecological Monitoring. 1982. -V. 52. - Pp. 155-177.

238. Waise C., Berg B. and Sverdrup H. Review and synthesis of experimental data on organic matter decomposition with respect to the effect of temperature, moisture, and acidity // Environmental Review. 1998. - No. 6. - Pp. 25-40.

239. Waise C. and McColl J. Decomposition of soil organic matter mechanistic models for C02 production and N mineralization dependent on moisture: Manuscript. - Lund, Sweden, 1998. - 64 p.

240. Wang W.C., Yung Y.L., Lacis A.A., Mo T. and Hansen J.E. Greenhouse137effects due to man-made perturbation of trace gases // Science. 1976. - V. 194. - Pp. 685-690.

241. Warfvinge P., Sverdrup, H. Dynamic modeling of acidification of forest soils // Proceeding of International Conference on Acidic Deposition, Glasgow, 1990. -Pp. 16-21.

242. Warfvinge P., Sverdrup H. Critical Loads of Acidity to Swedish Forest Soils: Methods, Data and Results. Lund, Sweden, 1995. - 104 p.

243. Westling O., Hultberg H. Limiting and fertilization of acid forest soils: short-term effecrs on runoff from small catchments // Water, Air and Soil Pollution. -1990/1991. -V. 54. Pp. 391-407.

244. World Bank: RAINS/ASIA. User's Manual. IISAA, Washington, 1994.138 p.138