Особенности почвенно-восстановительных процессов на посттехногенных ландшафтах Западной Якутии

Петров, Алексей Анатольевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Особенности почвенно-восстановительных процессов на посттехногенных ландшафтах Западной Якутии
ВАК РФ 03.02.13, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Особенности почвенно-восстановительных процессов на посттехногенных ландшафтах Западной Якутии"

На правах р;,. шиси 005050В^о

Петров Алексей Анатольевич

ОСОБЕННОСТИ ПОЧВЕННО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОСТТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТАХ ЗАПАДНОЙ ЯКУТИИ

03.02.13 - почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

21 МАР 2013

Улан-Удэ, 2013

005050846

Работа выполнена в лаборатории географии и экологии мерзлотных почв НИИПЭС СВФУ им. М.К. Аммосова.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор биологических наук, директор НИИ прикладной экологии Севера СВФУ им. М.К. Аммосова

Саввинов Григорий Николаевич

доктор биологических наук, зам. директора ФГБУН ИОЭБ СО РАН Бадмаев Нимажап Баяржаиович

кандидат биологических наук, ст. преподаватель каф. почвоведения и агрохимии БГСХА им. В.Р. Филиппова

Хутакова Светлана Владимировна

ГОУ ВПО «Томский государственный университет»

Защита состоится « 14 » марта 2013 г. в 14-00 час. на заседании диссертационного Совета Д. 003.028.01 в Институте общей и экспериментальной биологии Сибирского Отделения РАН по адресу: 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6; факс (3012) 433034; e-mail: ioeb@biol.bscnet.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Бурятского научного центра СО РАН, на сайте http://igaeb.bol.ru и на официальном сайте ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации http://vak2.ed.gov.ru

Автореферат разослан «3 » февраля 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. биол. наук.

JI.H. Болонева

Общая характеристика работы Актуальность темы. По разведанным запасам и прогнозным ресурсам алмазов Россия занимает первое место в мире, при этом 78 % месторождений сосредоточено в Якутии, где добывается более 99 % российских алмазов. Промышленная добыча алмазов в Якутии начата с эксплуатации трубки «Мир» в 1956 г. и в настоящее время география и объем добычи значительно расширились.

Отвалы пустых пород карьеров «Мир» и «Интернациональная» Мир-нинского ГОК (МГОК) АК «АЛРОСА» (ЗАО) занимают территорию 2674 га, из них рекультивировано только 84 га или 3,1 % от всей площади отвалов.

Высокие темпы разработки месторождений полезных ископаемых, а, следовательно, и растущее нарушение почвенно-растительного покрова предполагают принятие срочных мер по ремедиации техногенных ландшафтов. Для эффективного их восстановления, прежде всего, необходимо изучить особенности процессов почвообразования. Результаты этих исследований могут способствовать созданию целостной концепции почвенно-восстановительных мероприятий в экстремальных условиях Севера.

Кроме большого практического значения, исследования антропогенного почвообразования важны для развития почвоведения как фундаментальной дисциплины. Разновозрастные самозарастающие и восстановленные по различным схемам рекультивации отвалы являются удобным объектом для изучения начальной стадии становления современных биогеоценозов. В этом плане достаточно хорошо изучены отвалы угледобывающей промышленности в Западной Сибири, являющиеся относительно благоприятным субстратом для заселения растительности (Махонина, 1976, Гаджиев, Курачев, 1992). Отвалы же горнорудной промышленности в Якутии из-за сложности их как объекта исследований вследствие низкой скорости восстановления биогеоценоза мало изучены.

Цель работы: Изучение особенностей почвенно-восстановительных процессов в почвах и грунтах отвалов вскрышных пород алмазодобывающей промышленности Западной Якутии и оценка информативности различных методических подходов для классификации почв техногенных ландшафтов.

В соответствии с целью исследований, поставлены следующие задачи:

— классифицировать почвы и грунты согласно профильно-генетической классификации почв техногенных ландшафтов;

— выявить закономерности пространственной дифференциации почв и грунтов посттехногенных ландшафтов;

— изучить химические, физико-химические свойства почв и грунтов;

— изучить биологические свойства почв и грунтов;

— оценить информативность различных методических подходов для классификации почв техногенных ландшафтов.

Научная новизна. Впервые в зоне сплошного распространения многолетней мерзлоты получены сведения о начальных стадиях развития почв при рекультивации и в процессе природного восстановления. Согласно профильно-генетической классификации почв техногенных ландшафтов (Курачев, Андро-ханов, 2002), выделены два класса и три типа почв. Экспериментально показано, что выделение таксономических единиц вследствие низкой скорости почвообразования возможно только по почвенно-биологическим показателям. Установлено, что микробное сообщество молодых почв на отвалах алмазодобывающей промышленности имеет характерные черты для начальной стадии почвообразования: более высокую в сравнении с зональными почвами численность; низкую активность утилизации целлюлозы и невысокую инвертазную активность, отсутствие профильной дифференциации грунтов по ферментативной активности, что свидетельствует о слабой скорости формирования ор-гано-минерального комплекса почвы. Проведена оценка информативности физико-химических, почвенно-микробиологических свойств и метода биотеста для дифференциации классов и типов молодых почв на отвалах алмазодобывающей промышленности.

Защищаемые положения:

1. На посттехногенных ландшафтах территории Мирнинского ГОК доминируют элювиоземы инициальные из класса литогенно-неразвитых, при этом на участках, где проводились рекультивационные мероприятия, распространены эмбриоземы инициальные и органо-аккумулятивные из класса биогенно-неразвитых.

2. На начальных этапах почвообразования на отвалах МГОК дифференциация эмбриоземов до типа возможна по способности субстратов поддерживать начальный рост тест-растений, а до классов - по почвенно-микробиологическим показателям. Стандартные физико-химические характеристики недостаточны для дифференциации класса литогенно-неразвитых от класса биогенно-неразвитых.

Фактический материал собран в период с 2006 по 2011 гг. в рамках программы НИР Федерального государственного научного учреждения «Институт прикладной экологии Севера». Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президента Республики Саха (Якутия) для студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов, а также при финансовой поддержке государственной стипендии Академии наук Республики Саха (Якутия) для молодых научных сотрудников.

Практическая значимость. Данные о восстановлении почвенного покрова на различных стадиях становления посттехногенных экосистем могут использоваться при разработке регионально-адаптированных технологий рекультивации земель, оценки состояния почвенного покрова в посттехногенных

экосистемах, а также для расчета ущерба техногенного воздействия и экономической эффективности биологического этапа рекультивации.

Апробация. Результаты и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на V международной конференции по крио-педологии «Разнообразие мерзлотных и сезонно-промерзающих почв и их роль в экосистемах» (Улан-Удэ, 2009), на II международной научной конференции «Разнообразие почв и биоты Северной и Центральной Азии» (Улан-Удэ, 2011), на V всероссийском съезде почвоведов им. В.В. Докучаева (Рос-тов-на Дону, 2008), на всероссийской научной конференции «XIII Докучаев-ские молодежные чтения «Органо-минеральная матрица почв» (Санкт-Петербург, 2010), на всероссийской научной конференции «XIV Докучаевские молодежные чтения «Почвы в условиях природных и антропогенных стрессов» (Санкт-Петербург, 2011), а также на региональных научно-практических конференциях «Прикладная экология Севера: экологические проблемы северных городов» (Якутск, 2008), «Экологическая безопасность Якутии» (Якутск, 2008 г.), «География и краеведение в Якутии» (Якутск, 2009 г.), «Современные проблемы мерзлотного почвоведения» (Якутск, 2012 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, из которых 3 в рецензируемых научных журналах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 126 стр., содержит 15 таблиц и 27 рисунков. Список литературы включает 180 отечественных, 16 иностранных источников.

Автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность научному руководителю д.б.н. Г.Н. Саввинову, д.б.н. A.A. Даниловой, к.б.н. П.П. Данилову, сотрудникам лаборатории экологии и географии мерзлотных почв НИИПЭС СВФУ им. М.К. Аммосова за ценные советы, замечания и содействия в выполнении работ.

Глава 1. Состояние изученности вопроса

В данном разделе диссертации представлен обзорный материал по истории рекультивационных мероприятий в мире. Приводится обзор итогов научных исследований в СССР, которые были начаты во второй половине 50-х годов XX в. и выполнены в профильных НИИ страны (Hall, 1957, Knabe, 1959, Stys, 1961, Skavina, 1962, Smith et al., 1964, Тарчевский, 1970, Колесников, Пи-калова, 1970; Горбунов и др., 1971; Мильков, 1973; Федотов, 1975; Моторина, 1975; и др.). Анализируются достоинства и недостатки существующих схем классификаций нарушенных земель. Делается вывод о необходимости подхода к данным объектам как к развивающимся системам, то есть техногенно нарушенные территории в посттехногенную фазу их развития необходимо признать своеобразным естественным ландшафтом, антропогенность которого

следует считать не более чем стартовой спецификой. Поэтому при изучении подобного рода экосистем необходимо использовать те же подходы и методы, которые применяются для исследований естественных объектов (Курачев, Ан-дроханов, 2004). Данный подход к исследованию техногенно нарушенных экосистем Якутии ранее не применялся.

Глава 2. Объекты и методы исследований

Исследования были проведены в Западной Якутии на территории Мир-нинского ГОКа, входящего в состав АК «АЛРОСА» (ЗАО). Район исследования расположен в подзоне средней тайги, в среднем течении р. Ирелях, левого притока р. Малая Ботуобуйа (6230с.ш., 114 в.д.). В административном отношении объекты исследований находятся в Мирнинском районе Республики Саха (Якутия), в окрестностях г. Мирный.

Изучение процесса почвообразования при самозарастании и рекультивации по различным схемам проводилось на разновозрастных отвалах вскрышных пород, сложенных мергелями, доломитами и известняками. По своим параметрам эти отвалы представляют собой аккумулятивные формы неорельефа, имеющие чаще всего трапециевидную форму (одно- или многоярусную) с относительно выровненной поверхностью на их вершине.

Отвалы вскрышных пород карьера «Интернациональный» расположены в 16 км к юго-западу от г. Мирного, над восточными и южными бортами карьера, который отрабатывался открытым способом в 1971-1981 гг. Эти отвалы пустых пород согласно с классификацией нарушенных земель (ГОСТ 17.5.1.02-85), относятся к высоким трапециевидным с высотой от 40 до 60 м; по классификации природно-техногенных ландшафтов - к крупнокарьерно-отвальному типу. Тело отвалов состоит из осадочных карбонатных пород кембрия. Около 35 лет назад часть отвалов была подвергнута рекультивации по упрощенной схеме, заключающейся в выравнивании поверхности и нанесении слоя суглинка, добытого при вскрытии близлежащих месторождений.

Отвалы вскрышных пород карьера «Мир» расположены в западной части г. Мирный, над северным и восточным бортом карьера, который отрабатывался открытым способом в 1957-1999 гг. Карьер является одним из крупнейших в мире. Согласно ГОСТ 17.5.1.02-85, изученные отвалы относятся к высоким трапециевидным с высотой от 40 до 50 м и к крупнокарьерно-отвальному типу. Эти отвалы сформированы мезозойскими и палеозойскими алевролитами и песчаниками с прослоями конгломератов с примесью глин и суглинков со значительным содержанием пирита (Отчет..., 2004). В 2002 г. была проведена рекультивация отвала № 6, которая заключалась в нанесении суглинистого материала и проведении биологического этапа (Миронова, Иванов, 2009).

Методика исследований. Образцы почв и грунтов были отобраны согласно ГОСТ 56 81-84, пробоподготовка проведена по ГОСТу 17.4.4.02-84. Химические анализы образцов выполнены стандартными методами (Аринуш-кина, Е.В. 1970; Агрохимические методы..., 1975; Воробьева Л.А., 1998; Вадю-нина, Корчагина, 1986) в лаборатории физико-химических методов анализа НИИПЭС СВФУ (Аттестат аккредитации № РОСС 1Ш. 0001.517741). Фито-токсичность грунтов определяли при помощи биотестирования на проростках редиса и капусты. Число КОЕ (колонии образующих единиц) учитывали на стандартных средах, кроме того, для повышения учитываемое™ сапротрофной микрофлоры субстратов использовали среду МПА, разбавленную в 30 раз. На каждой среде учет числа КОЕ проводили через 24 ч в течение 3 сут. Функциональный спектр микробного комплекса определяли при помощи метода МСТ (мультисубстратное тестирование) (Горленко, Кожевин, 2005) с использованием 24 субстратов. Инвертазную активность почвы оценивали по методу Гал-стяна (1978). Результаты исследований обработаны методом дисперсного анализа (Доспехов, 1985).

Глава 3. Природно-климатические условия района исследования

Район исследований находится в зоне сплошного распространения многолетнем ерзлых пород с мощностью до 210-412 м, в пределах Мирнинского кимберлитового поля Мало-Ботуобинского алмазоносного района, относящегося к Западно-Якутскому алмазоносному региону. Исследуемая территория имеет равнинный характер, расположена на границе Верхневилюйского бази-тового (траппового) плато и Приленского пластового плато (Геоморфологическое районирование..., 1980). Абсолютные отметки плато меняются от 360 м до 390 м. Климат района исследования резкоконтинентальный. Среднегодовая температура воздуха -9,7°С, абсолютная минимальная -58°С, абсолютная максимальная +32,6°С. Среднемноголетняя норма осадков 346 мм, среднемного-летнее испарение с водной поверхности 283 мм. Снежный покров держится 240-270 дней. Район исследования относится к Западно-Вилюйскому средне-таежному округу Центральноякутской провинции сосново-лиственничной тайги (Тимофеев др., 1994). Растительность на посттехногенных ландшафтах еще не восстановилась, появившиеся на отдельных участках сообщества неустойчивы и низкопродуктивны. На рекультивированных участках растительность находится на пионерной стадии восстановления (Отчет ..., 2011). По почвен-но-географическому районированию территория исследований входит в За-падно-Вилюйский дерново-карбонатный тяжелосуглинистый район Якутской Восточно-Сибирской таежно-мелкодолинной провинции (Атлас..., 1989). Почвообразующие породы представлены алевролитами, песчаниками и карбонатными породами первого яруса архейского отложения (Колганов, 2011). Зональным типом почв являются мерзлотные дерново-карбонатные почвы (Да-

нилов, 2005). В пределах пойменных ландшафтов распространены разновидности мерзлотных аллювиальных и глеевых почв разной степени оглеения.

Глава 4. Почвенный покров посттехногенных ландшафтов Западной Якутии

4.1. Подходы к классификации почв и грунтов техногенных ландшафтов. В России практически все подобные классификации основывались на субстантивном принципе, который лег в основу последней редакции классификации почв России (2004), где почвы и грунты техногенных ландшафтов рассматриваются как объекты картографирования, а не как развивающиеся системы.

Иной подход к проблеме разработали сотрудники ИПА СО РАН, сформулировавшие основные положения принципиально новой профильно-генетической классификации почв техногенных ландшафтов (Гаджиев, Кура-чев, 1992; Курачев, Андроханов, 2002).

В настоящей работе мы придерживались данной классификации.

4.2. Пространственное соотношение молодых почв и грунтов на отвалах вскрышных пород Мирнинского ГОК. На исследуемой территории картографировано 2674 га, из них горизонтальные 1528 га, склоновые 1136 га.

Согласно классификации В.М. Курачева и В.А. Андроханова (2002), почвенный покров территории представлен двумя классами - литогенно-неразвитых и биогенно-неразвитых почв. Класс литогенно-неразвитых почв представлен типом элювиоземы инициальные, а класс биогенно-неразвитых почв - типами эмбриоземы инициальные и эмбриоземы органоаккумулятив-ные (табл. 1).

Таблица 1. Систематический список молодых почв отвалов вскрышных пород карьера «Мир» и «Интернациональный» Мирнинского ГОК_

Ствол Класс Тип Условия почвообразования

Постлитогенные Литогенно-неразвитые Элювиоземы инициальные Формируются на фитотоксичных плотных или крупнообломочных подстилающих породах с незначительным содержанием мелкозема

Биогенно-неразвитые Эмбриоземы инициальные Формируются на нефитотоксичных рыхлых или грубообломочных породах или их смесях на горизонтальных поверхностях или на склонах с незначительным уклоном

Эмбриоземы органо-аккумулятивные Формируются на нефитотоксичных рыхлых или грубообломочных породах или их смесях на склоновых поверхностях со значительным уклоном

4.3 Класс литогенно-неразвитых почвы представляет собой примитивные почвы, характеризующиеся развитием процессов, направленных на подготовку субстрата к почвообразованию, главным образом, разрыхлению плотных пород. Известно, что такие процессы протекают не только в техногенных ландшафтах, но и в естественных.

Элювиозем инициальный. Сущность почвообразования литогенно-неразвитых почв сводится не столько к профилеобразованию (или профиле-преобразованию), сколько к формированию слоя породы, пригодного для развития последующих стадий начального профилеобразования. Эти примитивные почвы формируются на плотных или грубообломочных массивно-кристаллических или в различной степени метаморфизированных осадочных породах, с незначительным содержанием мелкозема и фракций физической глины. Такие породы медленно преобразуются в условиях гипергенеза, они мало податливы к внутрипрофильной дифференциации толщи на почвенные генетические горизонты (Курачев, Андроханов, 2002).

В морфологическом строении профиль элювиоземов инициальных представлен только горизонтом Д. Растительность практически отсутствует, встречаются единичные экземпляры рудеральных видов растений.

Ниже приводим типичное морфологическое описание данного типа.

Разрез Р-11-09-М заложен на южной части вершины отвала № 2 карьера трубки «Мир» Мирнинского ГОК на микропонижении. Обнаружены единичные экземпляры травянистой растительности.

Д[ 0-6 см - Серый, сухой, уплотненный, сильнокаменистый, мелкозем распределяется неравномерно в пазухах между камнями. Д2 6 см и ниже - Начинается тело самого отвала, скальные породы бурой и

зеленоватой окраски. По всей поверхности наблюдается бурное вскипание от 10% HCl.

Элювиоземы инициальные сильно каменисты, плотность мелкозема достигает 1,4 г/см3. В результате выветривания пород тела отвалов на поверхности и в пазухах между камнями накапливается незначительное количество суглинистого мелкозема, который распределен неравномерно: накапливается на вершине, на пониженных формах рельефа, также наблюдается его механическое перераспределение по склону при некоторой аккумуляции на подошве отвала. Реакция среды в большинстве случаев слабо- и сильнощелочная (pH 8,1-8,5). Накопление органического вещества не выявлено, высокая карбонат-ность (до 41%) связана со свойствами подстилающих пород кембрийских отложений (табл. 2). Зависимость свойств от экспозиции склона и положения по катене не обнаружена.

4.4. Класс биогенно-неразвитые почвы. В официальной классификации (Классификация..., 2004) данному классу почв соответствует группа ТПО (техногенные поверхностные образования), называемая натурфабрикатами.

Типы биогенно-неразвитых почв выделены только на участках отвалов, где проводились рекультивационные мероприятия, которые заключались в нанесении суглинистого или супесчаного материала с мощностью слоя 0,3-2,5 м.

Эмбриоземы инициальные представляют собой первую стадию развития биогенно-неразвитых почв. Их важнейший морфологический признак - полное отсутствие биогенного горизонта. Неразвитость профиля эмбриоземов обусловлена недостаточной развитостью растительности, включающей сорные и рудеральные виды с проективным покрытием, не превышающим 20%.

Таблица 2. Основные физико-химические показатели молодых почв и грунтов

п/№ А рН, (Н20) Собщ, % ^общ.» % Ссбщ/ ^общ Подвижные, мг/100 г почвы СаС03, %

Р205 к2о

Элювиоземы инициальные (п=6)

1. тах 8,5" 2,13 0,030 71,0 1,34 24,8 40,91

2. Среднее 8,2 1,45 0,030 48,3 0,87 35,4 28,90

3. тт 8,1 0,53 0,030 17,7 0,77 14,7 18,64

Эмбриоземы инициальные (п=20)

4. тах 7,6 0,66 0,038 17,4 5,67 15,2 2,05

5. Среднее 7,4 0,31 0,020 15,5 2,60 33,0 0,66

6. тт 6,9 0,09 0,006 15,0 0,81 8,2 0,00

Эмбриоземы органо-аккумулятивные (п=19)

7. тах 7,8 1,79 0,045 39,8 8,09 13,1 2,50

8. Среднее 7,4 0,75 0,019 39,5 3,00 19,5 1,11

9. тт 6,8 0,09 0,004 22,5 0,76 4,6 0,00

Разрез Р-2-И-08 заложен на склоне южной экспозиции отвала «Южный» карьера «Интернациональный», уклон 35-40°. Растительность: разнотравье.

С; 0(5)-25(39) см - Темно-коричневый, влажный, неуплотненный, мелкокомковатый, супесчаный, пронизанный мелкими корнями слой. В пределах слоя встречаются фрагменты светло-коричневого, неуплотненного, суглинистого грунта. На глубине 26-39 см расположен неокатанный серый камень. Переход постепенный, граница волнистая. С2 25(39)-31(42) см - Фрагмент коричневого, свежего, неуплотненного, бесструктурного песчаного грунта. С3 31(42)-56(73) см — Темно-коричневый, влажный, неуплотненный, слоистый, суглинистый, пронизанный мелкими корнями растений фрагмент грунта. Видны ржавые пятна. Переход не ясный. С4 56(73)-87 см — Темно-коричневый, влажный, неуплотненный, крупнокомковатый, суглинистый слой грунта. Встречаются влажные, уплотненные, слоистые фрагменты суглинистого грунта и корни расте-

ний. Переход постепенный. На глубине 73-87 см коричневый, свежий, сильно-уплотненный фрагмент песка. С5 87-202 см и ниже - Темно-коричневый, влажный, не уплотненный, слоистый, суглинистый слой грунта. Встречаются свежие, уплотненные, бесструктурные песчаные фрагменты грунта. От HCl не вскипает по всему профилю разреза.

Органогенный горизонт не выделяется, слой педогенного преобразования субстрата маломощный (5-25 см). Исследованный профиль мощностью 0200 см по изученным показателям не дифференцирован, гранулометрический состав суглинистый (доля физической глины 6-36%), субстрат не уплотнен (11,1 г/см3). Реакция среды в пределах почвенного профиля преимущественно нейтральная-слабощелочная (pH 6,9-7,6). Содержание Собщ колеблется от 0,09 да 0,66 %, No6lu - от 0,006 до 0,038 %. Эмбриоземы инициальные содержат незначительное количество обменных оснований и слабо обеспечены подвижными формами фосфора и калия (табл. 2). Эти почвы, в основном, не засолены, но встречаются средне- и сильнозасоленные слои, тип засоления сульфатный.

Эмбриоземы органо-аккумулятивные представляют собой следующую стадию развития эмбриоземов. Почвенный профиль по-прежнему не дифференцирован, но на поверхности накапливается слой неразложившейся подстилки, являющейся типодиагностическим признаком. Почвы формируются как под травянистой, так и под древесной растительностью. Травяной покров представлен рудеральными видами с незначительным участием зональных злаков и бобовых. Проективное покрытие варьирует от 60 до 100 %.

Разрез Р-1-И-08 заложен на южной стороне вершины самозарастающего отвала «Южный» карьера «Интернациональный». Микрорельеф — волнистый. Растительность: лиственница, сосна, ива, разнотравье, злаки, зеленый мох.

А0 0-1(2) см — Свежий, рыхлый неразложившийся опад из трав, листьев ивы и хвои лиственницы.

С] (2)-5(7) см - Темно-коричневый, влажный, неуплотненный, бесструктурный, супесчаный, местами встречаются фрагменты суглинистого грунта, переплетенного мелкими корнями растений, отмечается наличие более крупных корней растений (0,5-0,8 см). Переход постепенный, граница волнистая. Слабо вскипает от HCl. С2 5(7)-14(16) см - Коричневый, влажный, среднеуплотненный, бесструктурный, песчаный, переплетенный мелкими корнями растений. В пределах слоя встречаются суглинистые комочки. Переход постепенный, граница волнистая. От HCl не вскипает. С3 14(16)-36 см - Темно-коричневый, влажный, среднеуплотненный, крупнокомковатый, супесчаный, пронизанный мелкими корнями растений

слой. Встречаются фрагменты суглинистого грунта и грунта тела отвала. Видны примазки ржавого цвета. От НС1 не вскипает. Ниже 36 см - Грунт тела отвала сизого цвета, бурно вскипает от НС1.

В эмбриоземах органо-аккумулятивных в отличие от инициальных выделяется горизонт Ао, который представлен подстилкой. Изучена толща субстрата мощностью 100 см с разделением по слоям по 10 см. Минеральная часть профиля не дифференцирована. Гранулометрический состав грунтов варьирует от рыхлого песка до среднего суглинка (доля физической глины 3,5 - 39,3 %), плотность сложения составляет 1,04-1,26 г/см3. Реакция среды в пределах слоя преимущественно нейтральная. Содержание биогенных элементов незначительное: Со6щ колеблется от 0,09 да 1,79 %, Ко6щ - от 0,004 до 0,045 % (табл. 2).

На вершине и на подошве отвала в слое 0-10 см обнаружено некоторое накопление С0бЩ в сравнении с исходной породой, примерно на 0,25-0,52%.

Эмбриоземы органо-аккумулятивные содержат незначительное количество обменных оснований, карбонатов и слабо обеспечены подвижными формами фосфора и калия. Субстрат незасолен.

4.5. Сравнение физико-химических свойств объектов исследований. На рис. 1 представлены пределы колебания физико-химических показателей почв и грунтов. Для статистической обработки массивы данных сформировали на основе всех значений соответствующих показателей, полученных отдельно для каждого слоя мощностью 10 см до глубины 40 см, в случае зональных почв - для отдельных генетических горизонтов.

Гранулометрический состав отражает состав пород исходных и нанесенных на поверхность отвалов, характеризующихся преимущественно как легкие суглинки и супеси.

Величина рН по объектам исследования отражает, скорее всего, не процесс почвообразования на эмбриоземах, а состав исходных и нанесенных при рекультивации пород. Из данных следует, что величина рН эмбриоземов инициальных не отличалась от соответствующих показателей эмбриоземов органо-аккумулятивных.

Невысокое содержание Собщ и Нобщ свидетельствует о низких темпах биогенного накопления углерода и азота на рекультивированных отвалах.

в г

О Среди 9 9 Щ До верительный интервал

Рис. 1. Пределы колебания физико-химических показателей почв и грунтов Примечание: А - Элювиоземы инициальные; Б - Эмбриоземы инициальные; В - Эм-бриоземы органо-аккумулятивные; Г - Зональные почвы.

Предпринята попытка сравнения темпов почвообразования на отвалах алмазодобывающей промышленности Якутии с таковыми на других отвалах, различающихся по происхождению и географическому расположению (табл. 2). За основной критерий для сравнения приняли содержание Собщ, как наиболее типичный показатель, применяемый для оценки состояния эмбриоземов.

Наибольшая скорость накопления Собщ отмечается на отвалах, сформированных из нетоксичных грунтов. Относительно высока скорость этих процессов на отвалах угледобычи. На отвалах горнорудной промышленности процесс существенно замедлен, что, прежде всего, связано с составом исходных пород. На фоне представленных данных скорость почвообразования на нашем объекте, судя по накоплению органического вещества, резко заторможена, что вполне коррелирует с неблагоприятными свойствами исходных пород и криоаридным климатом территории.

Предпринята попытка сравнения темпов почвообразования на отвалах алмазодобывающей промышленности Якутии с таковыми на других отвалах, различающихся по происхождению и географическому расположению (табл. 3). За основной критерий для сравнения приняли содержание Собщ, как наиболее типичный показатель, применяемый для оценки состояния эмбриоземов.

Таблица 3. Скорость накопления органического вещества в постгехногенных почвах

различного происхождения

Регион Тип техногенного ландшафта Скорость накопления С общ .,% в год Источник

Ао А С

Ленинградская область Песчаный карьер 0,535 - 0,034 Абакумов, 2008

Северная Чехия Неогеновые глины ОД 18 Абакумов, Фроуз, 2009

г. Ноябрьск Песчаный карьер - 0,047 0,014 Коронатова, 2007

Украина Лессовые отвалы - 0,061 - Етревская и др., 1985

- 0,163 0,004

Урал Буроугольные отвалы 0,384 Махонина, 1974

Красноярский край Отвалы углеразреза 0,340 Полохин, 2010

Западный Донбасс Отвалы сульфидных шахтных пород 0,160 Костенко, Опанасен-ко, 2005

Урал Отвалы горнорудной промышленности - 0,015 0,017 Махонина, 2004

Северный Урал Отвалы бокситового рудника 0,015 Шилова, 1974

Урал Отвалы железорудного - 0,243 0,011 Махонина, Чибрик,

месторождения - 0,339 0,014 Ужегова, 1976

Курская магнитная аномалия Отвалы железорудного месторождения - 0,138 0,014 Бурыкин, 1985

Западная Якутия Отвалы алмазодобывающей промышленности 0,006-0,010

Наибольшая скорость накопления С0бЩ отмечается на отвалах, сформированных из нетоксичных грунтов. Относительно высока скорость этих процессов на отвалах угледобычи. На отвалах горнорудной промышленности процесс существенно замедлен, что, прежде всего, связано с составом исходных пород. На фоне представленных данных скорость почвообразования на нашем объекте, судя по накоплению органического вещества, резко заторможена, что вполне коррелирует с неблагоприятными свойствами исходных пород и криоаридным климатом территории.

Таким образом, судя по основным физико-химическим показателям, эмбриоземы достоверно не отличались от элювиоземов, то есть по изученным критериям почвообразовательный процесс на рекультивированных отвалах практически отсутствует.

Глава 5. Особенности почво-восстановительных процессов на посттехногенных ландшафтах Западной Якутии

По результатам многочисленных исследований на промышленных отвалах различного происхождения установлено, что важнейшим диагностическим критерием молодых почв является совокупность биологических свойств грунтов (Наплекова и др., 1992, Клевенская и др., 1985, Наумова, 1993, Махонина, 2004, Напрасникова, 2008, Евдокимова, 2010). Показано, что на нетоксичных породах и при относительно благоприятных гидротермических условиях почвообразовательный процесс может начинаться сразу после отсыпки отвалов. Число КОЕ в верхнем слое угольных отвалов достигает зональных значений за 7-8 лет (Сукцессии и..., 1993). Темпы заселения микроорганизмами почвог-рунтов после добычи алмазов в Западной Якутии остаются практически не изученными.

5.1, Общая микробиологическая характеристика отвальных грунтов. Микробная заселенность эмбриоземов не уступала показателям зональных почв, отмечалась некоторая тенденция к превышению (рис. 2). В элювио-земах число КОЕ на разбавленной среде МПА не превышало 1-2 тыс./г субстрата, т.е. в сравнении с изученными молодыми почвами, их можно считать практически стерильными.

Суммарная метаболическая активность грунтов и почв (сумма баллов по 24 субстратам)

Микробная заселенность почв (разбавленная среда МПА, слой 0-40 см)

о среднее I Доверительный Примечание: А - эмбриоземы инициальные, Б - органо-аккумуляпшные, В — зональные почвы

Рис. 2. Число КОЕ и активность сапротрофного микробного сообщества объектов исследования

Общую метаболическую активность сапротрофного микробного сообщества оценивали по сумме баллов МСТ по 24 субстратам, задействованным в опыте (рис. 2). По данному показателю эмбриоземы инициальные и органо-аккумулятивные оказались близкими и существенно уступали зональным почвам.

Результаты кластерного анализа экспериментальных данных выявили сходство эмбриоземов инициальных с органо-аккумулятивными не только по общей активности микробного населения, но и по функциональному разнообразию последнего.

Таким образом, по биологическим свойствам эмбриоземы инициальные и органо-аккумулятивные практически не отличались, следовательно, данный критерий не позволяет дифференциацию эмбриоземов до типа.

5.2. Особенности сапротрофного микробного населения эмбриоземов. Если средний уровень числа КОЕ в слое 0-40 см, характеризующего зональную почву, принять за 100 % , то в ряду объектов «элювиозем - эмбрио-зем инициальный - эмбриозем органо-аккумулятивный» показатель составил ряд: 0,01, 135, 145 %. Следовательно, общее число КОЕ в эмбриоземах существенно превышало показатели зональной почвы. Эта особенность вполне объяснима с точки зрения положения о микробном пуле почв: ужесточение условий среды обитания сопровождается повышением общего числа клеток в микробном сообществе (Звягинцев, 1986).

Как известно, характерной чертой молодых почв является недифферен-цированностъ профиля. На наших объектах это проявилось достаточно четко: микробиологический профиль эмбриоземов был как бы перевернут - число КОЕ возрастало с глубиной (рис.3.). Эта особенность характерна для начальных стадий почвообразования на отвалах (Клевенская, 1985).

25 п 24 ч 48 ч 72 ч

20-

Й 1 г- I

о 15 -

ЕЙ ¡105-

ии

Т Т

О о

к о

—I с-1

[51 Зональная почва Ц Эмбриоземы

| Довфительный интервал Рис. 3. Дифференциация сапротрофного микробного сообщества зональной почвы и почвогрунтов по скорости роста на питательной среде

Сапротрофный комплекс эмбриоземов был представлен преимущественно покоящимися формами клеток. Максимальное число КОЕ на отвалах регистрировалось на третьи сутки после посева, тогда как в зональной почве динамика появления колоний на поверхности агара была более равномерной в течение всех трех суток инкубации посевов.

Таким образом, установлены следующие черты сапротрофного комплекса эмбриоземов, отличающие их от зональных почв: более высокое число КОЕ, повышение данного показателя с глубиной и более низкая скорость роста на агаризованной среде.

5.3. Функциональный спектр микробного сообщества. Суммарная активность сапротрофного микробного сообщества в ряду элювиоземы - эб-риоземы инициальные - эмбриоземы органо-аккумулятивные - зональная почва составляла соответственно 0, 35, 30, 100 %. Наиболее характерная для молодых почв черта обнаружена при исследовании активности микробиоты в более нижних слоях - микробный комплекс из этих мест обитания оказался практически не в состоянии утилизировать целлюлозу (рис. 4.). В эмбриозе-мах, вероятно, еще низка численность специфических микроорганизмов, способных разлагать этот полисахарид. Как известно, данная группа микроорганизмов является неотъемлемой частью почвенного микробного сообщества.

Таким образом, установлено, что сапротрофное микробное население молодых почв на изученных нами отвалах пустых пород, по количеству превышая показатели зональной почвы, состоит из покоящихся форм, не способных к активной утилизации растительных полимеров.

О Глюкоза □ Сахароза В Крахмал Целлюлоза

^ Доверительный интервал

0-10 110-20 | 20-40 I 0-10 | 10-20120-401 Эмбриоземы Зональные почвы Рис. 4. Сравнительная скорость утилизации углеводов микробным сообществом

молодых почв

5.4. Ферментативная активность. Формирование ферментативной активности является важнейшим этапом и признаком почвообразовательного процесса. В нашем исследовании мы изучали инвертазу, расщепляющую по-

лимер сахарозу на мономеры - глюкозу и фруктозу. Данный фермент широко распространен в почве и основным его источником являются корни высших растений (Купревич, Щербакова, 1966). Следовательно, инвертазная активность молодых почв может служить показателем взаимодействия трех факторов, определяющих темпы развития молодых почв - исходного субстрата, корней растений и микроорганизмов.

По нашим данным, на элювиоземах ферментативная активность практически не обнаруживалась. Уровень показателя на эмбриоземах существенно уступал таковым, присущим зональным почвам (рис. 5).

В 0-10 см доверительный интервал □ 10-20 см т

25 п

15 -

10 -

5 -

В 20-40 см

Эмбриоземы Зональная почва

Рис. 5. Инвертазная активность почв

Отсутствие профильной дифференциации по данному показателю позволяет предположить, что отмеченный уровень активности может быть унаследован от нанесенного условно плодородного субстрата. Таким образом, на этих объектах еще заторможен процесс формирования специфической органо-минеральной фракции, способствующей фиксации и сохранению активности ферментных белков, выделяемых корнями растений и микроорганизмами.

5.5. Оценка состояния почв и грунтов методом биотеста на высших растениях. Установлено, что уровень фитотоксичности в ряду зональная почва - эмбриозем - элювиозем составил ряд 0-30-100%, то есть элювиоземы не поддерживали рост растений, что связано с высоким содержанием микроэлементов в концентрациях, превышающих ПДК. Так, содержание элементов первого класса опасности Zn - в 1,5 раза, РЬ - в 2, второго класса Сг в 1,5 раза при устойчивой тенденция к превышению по Т1 (Отчет..., 2004).

Представленные выше показатели в определенной мере лишь косвенно свидетельствуют о течении почвообразовательного процесса. Основным результатом последнего всегда является переработка породы до состояния, обеспечивающего развитие высших растений. Элювиоземы, как было отмечено выше, не поддерживали рост тест-культур. Оказалось, что по данному крите-

рию эмбриоземы достоверно различаются по типам. Так, на эмбриоземе инициальном средняя биомасса проростка редиса в лабораторном опыте достигала 25±5 мг, на органо-аккумулятивном - 35±5мг. Следовательно, выделение этих типов эмбриоземов на территории МГОК имеет объективную основу (рис. 6).

А - элювиоземы инициальные, Б - эмбриоземы инициальные, В - эмбриоземы органо-аккумулятивные

0-10 10-20 0-10 10-20 0-10 10-20 h, см

А Б В

Рис. 6. Сравнительное плодородие почво-грунтов отвалов МГОК

Таким образом, классификация эмбриоземов по стандартным физико-химическим критериям затруднена вследствие низкой скорости почвообразовательных процессов. Почвенно-микробиологические критерии, использованные нами в данном исследовании, позволяют дифференцировать эмбриоземы до классов. Выделение типов, согласно нашим данным, возможно по сравнительному плодородию объектов исследования

ВЫВОДЫ

1. Основу структуры почвенного покрова техногенных ландшафтов на территории Мирнинского ГОКа составляют представители двух классов - ли-тогенно-неразвитые и биогенно-неразвитые почвы. Класс литогенно-неразвитых почв представлен типом: элювиоземы инициальные, а класс био-генно-неразвитых почв - двумя типами: эмбриоземы инициальные и эмбриоземы органоаккумулятивные.

2. Доминирующими являются элювиоземы инициальные из класса ли-тогенно-неразвитых, они занимают 2590 га (96,8 % от всей площади отвалов). Данный тип развит как на горизонтальных поверхностях (1518 га), так и на склоновых поверхностях (1072 га). Почвы из класса биогенно-неразвитых обнаружены на участках, где проводились рекультивационные мероприятия и занимают площадь 84 га (3,1 % обследованной территории).

3. Содержание физической глины в эмбриоземах составляет 15-25 %, что отражает состав пород исходных и нанесенных на поверхность отвалов,

характеризующихся преимущественно как легкие суглинки и супеси. Величина рНводн. на элювиоземах 8,0-8,4, на эмбриоземах - 7,2-7,4. Реакция среды эм-бриоземов инициальных не отличается от эмбриоземов органо-аккумулятивных. Содержание Собщ и No6ui в эмбриоземах достоверно не отличались от показателей элювиоземов, что свидетельствует о низких темпах биогенного накопления углерода и азота на рекультивированных отвалах.

4. Уровень фитотоксичности в ряду зональная почва - эмбриозем -элювиозем составил ряд 0-30-100 %, то есть элювиоземы не поддерживали рост растений. Следовательно, слабое зарастание отвалов высшей растительностью, наряду с криоаридным климатом, связано с высокой токсичностью исходных пород.

5. Эмбриоземы инициальные и органо-аккумулятивные на рекультивированных отвалах по биологическим свойствам между собой достоверно не различаются и существенно уступают зональной почве. Сапротрофный микробный комплекс молодых почв представлен пулом клеток с низкой, в сравнении с зональными почвами, скоростью роста и слабой способностью к утилизации сложных полимеров типа целлюлозы. Процесс формирования инвертаз-ного комплекса молодых почв сильно заторможен, а имеющийся пул ферментов унаследован от нанесенного условно плодородного субстрата, о чем свидетельствует отсутствие дифференциации профиля по данному показателю.

6. На начальных этапах почвообразования на отвалах Мирнинского ГОК дифференциация эмбриоземов до типа возможна по способности субстратов поддерживать начальный рост тест-растений. Дифференциация классов возможна по почвенно-микробиологическим показателям. Стандартные физико-химические характеристики недостаточны для дифференциации класса литогенно-неразвитых от класса биогенно-неразвитых.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации:

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах:

1. Данилов П.П., Боескоров B.C., Пестерев A.A., Петров A.A., Алексеев Г.А. Оценка влияния хвостохранилищ на состояние мерзлотных дерново-карбонатных почв Западной Якутии // Проблемы региональной экологии. - М.: Изд-во «Маджента», 2008. - № 2. - С. 20-23.

2. Саввинов Г.Н., Данилова A.A., Данилов П.П., Боескоров B.C., Петров A.A., Алексеев Г.А. Комплексная диагностика почвогрунтов рекультивированных отвалов Западной Якутии по состоянию почвенных беспозвоночных и микробиоты // Проблемы региональной экологии. - М.: Изд-во «Маджента», 2009. -№3- С. 61-65.

3. Данилова A.A., Саввинов Г.Н., Данилов П.П., Петров A.A. Биологическая характеристика почвогрунтов многолетних отвалов алмазодобывающей промышленности Якутии // Сибирский экологический журнал. - Новосибирск:

Изд-во СО РАН, 2012. - № 5 - С. 749-756.

Работы, опубликованные в материалах международных, всероссийских и региональных конференций:

1. Петров A.A., Кудинова 3. А. Характеристика техиоземов, сформированных на отвалах россыпных месторождений алмазов в бассейне р. Анабар // Сб. научи, тр. молодых ученых / Отв. ред. Д.Д. Саввинов. - Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2008. - Вып.2. 88 с.

2. Данилов П.П., Петров A.A. О состоянии почвогрунтов техногенных ландшафтов Западной Якутии // Мат-лы V всероссийского съезда почвоведов им. В.В. Докучаева. - Ростов-на Дону: Росиздат, 2008. - С. 448.

3. Данилов П.П., Петров A.A. Состояние токсифабрикатов хвостохранилищ Западной Якутии // Экологическая безопасность Якутии: мат-лы науч.-практ. конф., поев. 15-летию ФГНУ ИПЭС / Отв. ред. Г.Н. Саввинов. - Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2008. - 472 с.

4. Данилова A.A., Саввинов Г.Н., Данилов П.П., Петров A.A. Биологический потенциал почвогрунтов отвалов алмазодобывающей промышленности Якутии // Разнообразие мерзлотных и сезоннопромерзающих почв и их роль в экосистемах: мат-лы V междунар. конф. по криопедологии. - Москва-Улан-Удэ, 2009. - С. 223.

5. Данилов П.П., Петров A.A. Об особенностях эмбриоземов рекультивированных территорий Западной Якутии / Под ред. Б.Ф. Апарина // Органо-минеральная матрица почв: мат-лы Всеросс. научн. конф. XIII Докучаевские молодежные чтения. - СПб.: Изд. дом СПбГУ, 2010. - С. 98-99.

6. Данилов П.П., Петров A.A. Проблемы рекультивации техногенно-нарушенных территорий в условиях северной тайги // География и краеведение в Якутии: сб. мат-лов респ. научн.-практ. конф. / Под ред. Г.Н. Максимова, JI.C. Пахомовой. - Якутск: ИТЦ ЯГУ, 2010. - С. 14-18.

7. Данилов П.П., Петров A.A. Распределение молодых почв развитых на посттехногенных ландшафтах Западной Якутии / Под ред. Б.Ф. Апарина // Мат-лы Всероссийской научн. конф. XIV Докучаевские молодежные чтения. -СПб.: Изд. дом СПбГУ, 2011. - С. 70-71.

8. Петров A.A. Почвенно-восстановительные процессы посттехногенных ландшафтов Западной Якутии // Разнообразие почв и биоты Северной и Центральной Азии: мат-лы II междунар. научн. конф. Улан-Удэ (Россия), 2025 июня 2011 г. В 3 т. - Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2011. - Т. 1. - С. 114115.

9. Петров A.A. Особенности почвенно-восстановительных процессов на посттехногенных ландшафтах Западной Якутии // Результаты исследований получателей грантов Президента PC (Я) и государственных стипендий PC (Я) за 2010 год. - Якутск: ООО «Издательство Сфера», 2011. - С.162-164.

10. Данилов П.П., Саввинов Г.Н., Сивцева Н.Е., Петров A.A.

Поверхностные образования г. Мирный и их особенности // Мат-лы Всеросс. с междунар. участием научн. конф. «Почвы России: современное состояние, перспективы изучения и использования». - Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2012. - Кн. 1. - С. 409-410.

11. Петров A.A. Почвы посттехногенных ландшафтов среднетаежной подзоны Западной Якутии // Мат-лы всеросс. научн. конф. с междунар. участием «Почвы России: современное состояние, перспективы изучения и использования». - Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2012. - Кн. З.-С. 560-561.

Подписано в печать 06.02.13. Формат 60x84/16. Гарнитура «Тайме». Печать офсетная. Печл. 1,43. Уч.-изд.л. 1,79. Тираж 100 экз. Заказ № 63.

Издательский дом Северо-Восточного федерального университета, 677891, г. Якутск, ул. Петровского, 5 Отпечатано в типографии Издательского дома СВФУ

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Петров, Алексей Анатольевич

Введение.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Глава 3. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА

ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1. Климатические условия.

3.2. Геологические условия.

3.3. Многолетнемерзлые породы.

3.4. Ландшафтно-геоморфологические условия.

3.5. Растительный покров.

3.6. Почвенный покров.

Глава 4. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ПОСТТЕХНОГЕННЫХ

ЛАНДШАФТОВ ЗАПАДНОЙ ЯКУТИИ.

4.1 Разные подходы к классификации почв и грунтов техногенных ландшафтов.

4.2 Пространственное соотношение молодых почв и грунтов на отвалах вскрышных пород Мирнинского ГОК.

4.3 Класс литогенно-неразвитые почвы.

4.4 Класс биогенно-неразвитые почвы.

4.5 Сравнение физико-химических свойств объектов исследований.

Глава 5. ОСОБЕННОСТИ ПОЧВО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ НА ПОСТТЕХНОГЕННЫХ

ЛАНДШАФТАХ ЗАПАДНОЙ ЯКУТИИ.

5.1 Общая микробиологическая характеристика отвальных грунтов.

5.2 Особенности сапротрофного микробного населения эмбриоземов.

5.3 Функциональный спектр микробного сообщества.

5.4 Ферментативная активность.

5.5 Оценка состояния почв и грунтов методом биотеста на высших растениях.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Особенности почвенно-восстановительных процессов на посттехногенных ландшафтах Западной Якутии"

Актуальность темы. По разведанным запасам и прогнозным ресурсам алмазов Россия занимает первое место в мире, при этом 78 % запасов сосредоточено в Якутии. Промышленная добыча алмазов в Якутии начата с эксплуатации трубки «Мир» в 1956 г. и в настоящее время география и объем добычи расширились, но основная её часть сосредоточена на территории Республики Саха (Якутия), где добывается более 99 % российских алмазов.

Отвалы пустых пород карьеров «Мир» и «Интернациональная» АК «АЛРОСА» (ЗАО) занимают территорию с площадью 2674 га, из них рекультивировано 84 га или 3,1 % от всей площади отвалов.

Высокие темпы разработки месторождений полезных ископаемых, а, следовательно, и растущие масштабы нарушений почвенно-растительного покрова требуют принятия срочных мер по ремедиации техногенных ландшафтов. Для эффективного их восстановления, прежде всего, необходимо изучить особенности процессов почвообразования. Результаты этих исследований могут способствовать созданию целостной концепции почвенно-восстановительных мероприятий в экстремальных условиях Севера.

Кроме большого практического значения, исследования антропогенного почвообразования важны для развития почвоведения как фундаментальной дисциплины. Разновозрастные самозарастающие и восстановленные по различным схемам рекультивации отвалы являются удобным объектом для изучения начальной стадии становления современных биогеоценозов. В этом плане достаточно хорошо изучены отвалы угледобывающей промышленности, являющиеся относительно благоприятным субстратом для заселения растительности (Махонина, 1976, Гаджиев, Курачев, 1992). Отвалы же горнорудной промышленности вследствие низкой скорости восстановления биогеоценозов на них, мало изучены.

- классифицировать почвы и грунты согласно профильно-генетической классификации почв техногенных ландшафтов;

- выявить закономерности пространственной дифференциации почв и грунтов посттехногенных ландшафтов;

- изучить химические, физико-химические свойства почв и грунтов;

- изучить биологические свойства почв и грунтов;

- оценить информативность различных методических подходов для классификации почв техногенных ландшафтов.

Научная новизна. Впервые в зоне сплошного распространения многолетней мерзлоты получены сведения о начальных стадиях развития почв техногенных ландшафтов при рекультивации и в процессе природного восстановления. Согласно профильно-генетической классификации почв техногенных ландшафтов (Курачев, Андроханов, 2002) выделены два класса и три типа молодых почв. Экспериментально показано, что выделение таксономических единиц вследствие низкой скорости почвообразования возможно только по почвенно-биологическим показателям. Установлено, что микробное сообщество молодых почв на отвалах алмазодобывающей промышленности имеет характерные черты для начальной стадии почвообразования: более высокую в сравнении с зональными почвами численность; низкую активность утилизации целлюлозы и невысокую инвертазную активность, отсутствие профильной дифференциации грунтов по ферментативной активности, что свидетельствует о слабой скорости формирования органо-минерального комплекса почвы. Проведена оценка информативности физико-химических, поч-венно-микробиологических свойств и метода биотеста для дифференциации классов и типов молодых почв на отвалах алмазодобывающей промышленности.

Защищаемые положения:

2. На начальных этапах почвообразования на отвалах МГОК дифференциация эмбриоземов до типа возможна по способности субстратов поддерживать начальный рост тест-растений, а до классов - по почвенно-микробиологическим показателям. Стандартные физико-химические характеристики не достаточны для дифференциации класса литогенно-неразвитых от класса биогенно-неразвитых.

Апробация. Результаты и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на V международной конференции по криопедологии «Разнообразие мерзлотных и сезонно-промерзающих почв и их роль в экосистемах» (Улан-Удэ, 2009), на II международной научной конференции «Разнообразие почв и биоты Северной и Центральной Азии»

Улан-Удэ, 2011), на V всероссийском съезде почвоведов им. В.В. Докучаева (Ростов-на Дону, 2008), на всероссийской научной конференции «XIII Доку-чаевские молодежные чтения «Органо-минеральная матрица почв» (Санкт-Петербург, 2010), на всероссийской научной конференции «XIV Докучаев-ские молодежные чтения «Почвы в условиях природных и антропогенных стрессов» (Санкт-Петербург, 2011), а также на региональных научно-практических конференциях «Прикладная экология Севера: экологические проблемы северных городов» (Якутск, 2008), «Экологическая безопасность Якутии» (Якутск, 2008 г.), «География и краеведение в Якутии» (Якутск, 2009 г.), «Современные проблемы мерзлотного почвоведения» (Якутск, 2012 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, из которых 3 в рецензируемых научных журналах.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Петров, Алексей Анатольевич

выводы

1. Основу структуры почвенного покрова техногенных ландшафтов на территории Мирнинского ГОКа составляют представители двух классов - лито-генно-неразвитые и биогенно-неразвитые почвы. Класс литогенно-неразвитых почв представлен типом: элювиоземы инициальные, а класс био-генно-неразвитых почв - двумя типами: эмбриоземы инициальные и эмбри-оземы органоаккумулятивные.

2. Доминирующими являются элювиоземы инициальные из класса литоген-но-неразвитых, они занимают 2590 га (96,8 % от всей площади отвалов). Данный тип развит как на горизонтальных поверхностях (1518 га), так и на склоновых поверхностях (1072 га). Почвы из класса биогенно-неразвитых обнаружены на участках, где проводились рекультивационные мероприятия и занимают площадь 84 га (3,1 % обследованной территории).

3. Содержание физической глины в эмбриоземах составляет 15-25 %, что отражает состав пород исходных и нанесенных на поверхность отвалов, характеризующихся преимущественно как легкие суглинки и супеси. Величина рНВОд„. на элювиоземах 8,0-8,4, на эмбриоземах - 7,2-7,4. Реакция среды эм-бриоземов инициальных не отличается от эмбриоземов органо-аккумулятивных. Содержание Собщ и N06m в эмбриоземах достоверно не отличались от показателей элювиоземов, что свидетельствует о низких темпах биогенного накопления углерода и азота на рекультивированных отвалах.

4. Уровень фитотоксичности в ряду зональная почва — эмбриозем - элювио-зем составил ряд 0 - 30 - 100 %, то есть элювиоземы не поддерживали рост растений. Следовательно, слабое зарастание отвалов высшей растительностью, наряду с криоаридным климатом, связано с высокой токсичностью исходных пород.

106 робный комплекс молодых почв представлен пулом клеток с низкой, в сравнении с зональными почвами, скоростью роста и слабой способностью к утилизации сложных полимеров типа целлюлозы. Процесс формирования инвертазного комплекса молодых почв сильно заторможен, а имеющийся пул ферментов унаследован от нанесенного условно плодородного субстрата, о чем свидетельствует отсутствие дифференциации профиля по данному показателю.

6. На начальных этапах почвообразования на отвалах Мирнинского ГОК дифференциация эмбриоземов до типа возможна по способности субстратов поддерживать начальный рост тест-растений. Дифференциация классов возможна по почвенно-микробиологическим показателям. Стандартные физико-химические характеристики недостаточны для дифференциации класса лито-генно-неразвитых от класса биогенно-неразвитых.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Петров, Алексей Анатольевич, Улан-Удэ

1. Абакумов Е.В. Эволюция гумусового состояния почв отвалов карбонатных неогеновых глин карьерно-отвального комплекса Соколов (Чешская Республика) / Е.В. Абакумов, И. Фроуз // Почвоведение. 2009. - № 7. - С. 773-779.

2. Агрохимические методы исследования почв. М., 1975. - 656 с. Адерихин П.Г. Потенциальное плодородие вскрышных пород КМА / П.Г. Адерихин, Б.В. Усков, Ю.И. Дудкин, М.Т. Брехов. - Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1978. - 224 с.

3. Андроханов В.А. Почвы техногенных ландшафтов: генезис и эволюция / В.А. Андроханов, Е.Д. Куляпина, В.М. Курачев. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004.-205 с.

4. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1970.

5. Базилевич Н.И. Изучение обменных процессов в биогеоценозах / Н.И. Базилевич, A.A. Титлянова // Программа и методика биогеоценотических исследований. М.: Наука, 1974. - С. 25-50.

6. Бекаревич Н.Е. Рекомендации по биологической рекультивации земель в Днепропетровской области / Н.Е. Бекаревич, Н.Т. Масюк, И.Х. Узбек. -Днепропетровск, 1969. -42 с.

7. Бурыкин A.M. Изменение свойств и плодородия осадочных пород в отвалах при выветривании и почвообразовании // Освоение нарушенных земель. -М.: Наука, 1976.-С. 56-71.

8. Бурыкин A.M. Темпы почвообразования в техногенных ландшафтах в связи с их рекультивацией // Почвоведение. 1985. -№ 2. - С. 81-93. Вавер В.И. Рекультивация земель, загрязненных нефтыо // Биол. ресурсы и природопользование - 1997. - Вып. 1.-С. 114-135.

9. Вадюнина А.Ф. Методы исследования физических свойств почв / А.Ф. Вадюнина, З.С. Корчагина. -М., Агропромиздат, 1986. Вернадский В.Н. Биосфера. М.;Л., 1926. - 146 с.

10. Вернадский В.Н. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. -М., 1965.-374 с.

11. Вознесенский B.JI. Определение Сахаров по обесцвечиванию жидкости Фелинга / B.JI. Вознесенский и др. // Физиол. растений. 1962. - Т. 9. -Вып. 2. - С. 255-266.

12. Гагатишвили А.Д. Почвообразовательный процесс на различных этапах рекультивации в Чиатурском марганцевом бассейне Грузинской ССР // Разработка способов рекультивации ландшафта, нарушенного промышленной деятельностью. София, 1973. - С. 162-167.

13. Гаджиев И.М. Генетические и экологические аспекты исследования и классификации почв техногенных ландшафтов / И.М. Гаджиев, В.М. Курачев // Экология и рекультивация техногенных ландшафтов. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1992. - С. 6-15.

14. Галстян А. Ш. Определение активности ферментов почв. Ереван, 1978. - 55 с.

15. Воскресенский С.С. Геоморфологическое районирование СССР и прилегающих морей / С.С. Воскресенский, O.K. Леонтьев, А.И. Спиридонов и др. М: Высш. школа, 1980. - 343 с.

16. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа. -М., 1984.

17. ГОСТ 17.5.1.02-85. Охрана природы. Земли. Классификация нарушенных земель для рекультивации. М., 1985.

18. Гриценко А.И. Экология. Нефть и газ / А.И. Гриценко, Г.С. Акопова, В.М. Максимов. М.: Наука, 1997. - 598 с.

19. Гумусообразование в техногенных ландшафтах. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1986. - 166 с.

20. Егоров А.Д. Микроэлементы в почвах и лугопастбищных растениях мерзлотных ландшафтов Якутии / А.Д. Егоров, Д.В. Григорьева, Т.Т. Курилюк, Н.К. Сазонов. Якутск, 1970. - 287 с.

21. Еловская Л.Г. Некоторые данные о почвах бассейна р. Малой Ботуобии // Научн. сообщ. АН СССР. Сиб. Отд. Якут, филиал, 1959 б. Вып. 2. С. 51-56.

22. Еловская Л.Г. Почвы долины р. Ирэлях // Развитие производительных сил Западной Якутии в связи с созданием алмазодобывающей промышленности. Т. 3.: Природные условия и сельское хозяйство Якутии. Якутск, 1958. - С. 53-68.

23. Еловская Л.Г. Лесные почвы средней тайги Западной Якутии / Л.Г. Еловская, А.К. Коноровский, Е.И. Петрова // Лес и почва: Тр. Всесоюзн. конф. по лесному почвоведению. Красноярск, 1968. - С. 58-64.

24. Еловская Л.Г. Содержание и факторы распределения микроэлементов в почвах Южной Якутии / Л.Г. Еловская, А.П. Чевычелов, Д.Р. Шиндлер // Почвоведение. 1986. - № 10. - С. 36^13.

25. Етеревская Л.В. Почвообразование в техногенных ландшафтах на лёссовыхпородах / Л.В. Етеревская, Л.В. Лехциер, А.Д. Михневская, Е.И. Лапта //

26. Техногенные экосистемы организация и функционирование. Новосибирск:

27. Наука, Сиб. отд-ние, 1985.-С. 107-135.

28. Звягинцев Д. Г. Почва и микроорганизмы. -М., 1987. -256 с.

29. Зольников В.Г. Почвы восточной половины Центральной Якутии и ихиспользование // Материалы о природных условиях и сельском хозяйстве

30. Центральной Якутии. М.: Изд-во АН СССР, 1954. - Вып. 4. - С. 55-222.

31. Зольников В.Г. Почвы Вилюйского бассейна и их использование / В.Г.

32. Зольников, Л.Г. Еловская, Л.В. Тетерина, Е.И. Черняк. М.: Изд-во АН1. СССР, 1962.-204 с.

33. Казаков JI.A. К проблеме облесения кузоменских песков // Состояние природной среды Кольского Севера и прогноз ее изменения. Апатиты, 1982.-С. 129-134.

34. Шилов Л.Л. Классификация и диагностика почв России / Л.Л. Шилов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева, М.И. Герасимова. Смоленск: Ойкумена, 2004. -342 с.

35. Колбасин A.A. Рекультивация земель и некоторые вопросы экономики. -Днепропетровск: ДСХИ, 1972. 210 с.

36. Колганов В.Ф. Коренные месторождения алмазов Западной Якутии: Справочное пособие / В.Ф. Колганов, А.Н. Акишев; АК "АЛРОСА"; Институт "Якутниипроалмаз". Новосибирск: Академическое изд-во "Гео", 2011.-215 с.

37. Колесников Б.П. О научных основах биологической рекультивации техногенных ландшафтов // Проблемы рекультивации в СССР. -Новосибирск, 1974.-С. 12-25.

38. Колесников Б.П. Проблемы оптимизации техногенных ландшафтов / Б.П. Колесников, Л.В. Моторина // Современное состояние и перспективы развития биогеоценологических исследования. Петрозаводск, 1976.

39. Костенко И.В. Почвообразование на отвалах сульфидных шахтных пород западного Донбасса при их зарастании / И.В. Костенко, Н.Е. Опанасенко // Почвоведение. 2005. - №11. - С. 1357-1365.

40. Красавин А.П. Охрана окружающей среды на предприятиях Минуглепрома СССР: Обзор / ЦНИЭИуголь. М., 1991. - 126 с.

41. Красавин А.П. Рекультивация земель на разрезах / А.П. Красавин, Ю.М. Васильков, А.Н. Шауфер. М., 1975. - 135 с.

42. Крупская Л.Т. Техногенное разрушение почв на горных предприятиях юга Дальнего Востока России и их рекультивация: Автореф. дис. . д-ра биол. наук. Владивосток, 1994. - 36 с.

43. Крючков В.В. Необходимость и возможность рекультивации нарушенных земель на Севере // Освоение Севера и проблемы рекультивации. Доклады 2 Междунар. конф. Сыктывкар, 1994. - С. 23-32.

44. Куляпина Е.Д. Поглощающий комплекс в почвах техногенных ландшафтов (Южный Кузбасс): Автореф. дисс. .канд. биол. наук. Новосибирск, 2002. -21 с.

45. Купревич В.Ф. Почвенная энзимология / В.Ф. Купревич, Т.А. Щербакова. -Минск: Наука и техника, 1966. 275 с.

46. Курачев В.М. Классификация почв техногенных ландшафтов / Курачев В.М., Андроханов В.А. // Сибирский экологический журнал. 2002. - № 3. - С. 255-261.

47. Курачев В.М. Сингенетичность растительности и почвы техногенных ландшафтов: экологические аспекты, классификация / В.М. Курачев, Е.Р.

48. Карандашин, Ф.К. Рагим-заде // Сибирский экологический журнал. 1994. -№ 3. - С. 205-213.

49. Лебедева Е.В. Влияние нефтехимических загрязнений на микромицеты почв / Е.В. Лебедева, И.Д. Каневская, Г.И. Трилеснис Л.: Вестник ЛГУ, 1988. -Сер. 3.-№4.-С. 31-35.

50. Масюк Н.Т. Особенности формирования естественных и культурных фитоценозов на вскрышных горных породах в местах производственной добычи полезных ископаемых // Рекультивация земель. Днепропетровск, ДСХИ, 1974. - Т. 26. - С. 62-105.

51. Махонина Г.И. Агрохимическая и геоботаническая характеристика гидроотвалов Челябинского угольного бассейна / Г.И. Махонина, Т.С.

52. Чибрик // Растение и промышленная среда. Свердловск: Изд-во Уральского ун-та, 1974.-С. 127-137.

53. Махонина Г.И. Процессы естественного восстановления почвенного и растительного покровов на отвалах Магнитогорского железорудного месторождения / Г.И. Махонина, Т.С. Чибрик, И.А. Ужегова // Освоение нарушенных земель. М.: Наука, 1976. - С. 27-^43.

54. Мерзлотно-ландшафтная карта Якутской АССР. М-б 1:2 500 ООО / Отв. ред. П.И. Мельников. -М.: ГУГК, 1991. -2 л.

55. Мильков Ф.Н. Человек и ландшафт. Очерки антропогенного ландшафтоведения. М.: Мысль, 1973. - 224 с.

56. Миронова С.И. Растительность техногенных ландшафтов Северо-Востока Якутии и проблема их биологической рекультивации // Освоение Севера и проблемы рекультивации: Докл. 2 Междунар. конф. Сыктывкар, 1994. - С. 122-129.

57. Моторина JI.B. К вопросу о типологии и классификации техногенных ландшафтов // Научные основы охраны природы. М., 1975. - Вып. III. - С. 5-30.

58. Моторина Л.В. Лесовосстановлепие на отвалах открытых разработок полезных ископаемых / Л.В. Моторина, Г.А. Зайцев, С.А. Маркин, И.Н. Рогов // Тульские леса. Тула, 1971. - С. 181-198.

59. Моторина Л.В. Рекомендации по рекультивации земель, нарушенных горными работами / Л.В. Моторина, Г.А. Зайцев, А.И. Савич, В.Н. Чеклина, В.А. Овчинников, И.Я. Данилов. -М., 1969. 68 с.

60. Моторина Л.В. Опыт сельскохозяйственной и лесной рекультивации на отвалах открытых разработок в Подмосковном бассейне / Л.В. Моторина,

61. Г.А. Зайцев, В.Н. Чеклина, А.И. Савич // Охрана природы на Урале. -Свердловск, 1970.-С. 55-62.

62. Моторина Л.В. Динамика фитомассы в карьерно-отвальных техногенных комплексах / Л.В. Моторина, Т.И. Ижевская // Экология фитоценозов и их динамика. М, 1980. - С. 27-41.

63. Моторина Л.В. К динамике естественной растительности на отвалах угольных карьеров в Подмосковном бассейне / Л.В. Моторина, Т.И. Ижевская // Научные основы охраны природы. М, 1973. - Вып. 2. - С. 119129.

64. B.А. Овчинников. М.: Мысль. - 1975. - 240 с.

65. Наумова Н.Б. Сукцессии и биологический круговорот. Новосибирск, 1993. - С. 44-52.

66. Овчинников В.А. Комплексность исследований по рекультивации земель, нарушаемых карьерами // Растительность и промышленные загрязнения. -Свердловск, 1970. Вып. 7. - С. 90-96.

67. Миронова С.И. Опыт рекультивации отвалов Алмазных карьеров Якутии /

68. C.И. Миронова, В.В. Иванов // Экология и промышленность. 2009. - №12. -С. 38-39.

69. ОСТ 56 81-84. Полевые исследования почвы. Порядок и способы проведения работ, основные требования к результатам. М., 1984.

70. Отчет по теме НИР: "Технические решения и рекомендации по биологическому этапу рекультивации отвала №2 карьера Мир" ИПЭС АН PC (Я), Якутск, 2004.

71. Отчет по теме НИР: «Оценка современного состояния экосистем в зоне деятельности Мирнинского ГОКа». ООО НПО ПЭС, Якутск, 2011. Отчет по теме НИР: «Рудник Мир. Инженерно-экологические изыскания». ООО НПО ПЭС, Якутск, 2010.

72. Оценка современного состояния основных биотических компонентов экосистемы в зоне влияния рудника «Мир» / Отчет по теме НИР ИПЭС АН PC (Я) арх. №91.- Якутск, 2001. 193 с.

73. Панков Я.В. Рекультивация отвалов Курской магнитной аномалии древесно-кустарниковой и травянистой растительностью: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук. Воронеж, 1973. - 20 с.

74. Панов Г.И. Охрана окружаюшей среды на предприятиях нефтяной и газовой промышленности / Г.И. Панов, Л.Ф. Петряшин, Г.П. Лысяный. М.: Недра, 1986.-224 с.

75. Петрова Е.И. Дерново-карбонатные почвы Южной Якутии // Почвенные иботанические исследования в Якутии. Якутск, 1972. - С. 7-13.

76. Петрова Е.И. Почвы Южной Якутии. Якутск, 1971.- 168 с.

77. Пикалова Г.М. Некоторые особенности костра безостого, регнерииволокнистой и люцерны синегибридной при выращивании накаменноугольной золе: Автореф. дис. канд. биол. наук. Томск, 1968. - 16с.

78. Пиковский Ю.И. Трансформация техногенных потоков нефти в почвенных экосистемах // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем: Сб. науч. тр. АН СССР, научный совет по проблемам биосферы. М.: Наука, 1988.-С. 7-22.

79. Полохин О.В. Гумусное состояние молодых почв техногенных ландшафтов // Вестн. КрасГАУ. 2010. - № 10. - С. 40^4.

80. Попов В.М. Классификация вскрышных пород Кузбасса по пригодности для целей биологической рекультивации / В.М. Попов, Ф.К. Рагим-заде, С.С. Трофимов // Рекультивация в Сибири и на Урале. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1970.-С. 25-41.

81. Прикладная экология Севера: опыт проведенных исследований, современное состояние и перспективы / Научн. ред. Д.Д. Саввинов. Якутск: Изд-во СО РАН, 2003.-292 с.

82. Рагим-заде Ф.К. Техногенные элювии вскрышных пород угольных месторождений Сибири, оценка их пригодности для восстановления почвенного покрова: Автореф. дисс. . канд. биол. наук. Новосибирск, 1977.-22 с.

83. Захарова В.И. Разнообразие растительного мира Якутии / В.И. Захарова и др.; отв. ред. Н.С. Данилова; ИБПК СО РАН. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2005.-328 с.

84. Рева М.Л. Почвообразовательные процессы на отвалах каменноугольных шахт Донбасса / М.Л. Рева, В.И. Бакланов // Рекультивация промышленных пустошей. М., 1972. - С. 103-113.

85. Реймерс Н.Ф. Природопользование. Словарь справочник. М: Мысль, 1990. -640 с.

86. Саввинов Г.Н. Эколого-почвенные основы рациоанльного использования и восстановления нарушенных земель криолитозоны Якутии: Автореф. дис. . д-ра биол. наук. Улан-Удэ, 2006. - 48 с.

87. Саввинов Д.Д. Гидротермический режим почв в зоне многолетней мерзлоты. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1976. - 254 с.

88. Седых В.Н. Леса Западной Сибири и нефтегазовый комплекс / Нефть и лес: экологические проблемы. М.: Экология, 1997. - Вып. 1. - 36 с. Соколов И.А. Проблемы почвоведения в Сибири. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1990. - С. 4-13.

89. Солнцева Н.П. Общие закономерности трансформации почв в районах добычи нефти // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. -М., 1988.-С. 23-42.

90. Стифеев А.И. Опыт рекультивации земель на Щигровском фосфаритном руднике // Науч. тр. Воронеж, с.-х. ин-та. Воронеж, 1972. - Т. 8. - Вып.4. -С. 5-18.

91. Сукцессии и биологический круговорот. Новосибирск, 1993. - 157 с.

92. Тарабукина В.Г. Свойства пород отвалов и особенности почвообразования в техногенных ландшафтах // Наука и образование. Якутск, 1996. - С. 153— 160.

93. Таранов С.А. Особенности почвообразования в техногенных ландшафтах Кузбасса // Восстановление техногенных ландшафтов Сибири (теория и технология). Новосибирск: Наука, 1977. - С. 81-105.

94. Таранов С.А. О первичном почвоведении на естественных зарастающих отвалах Байдаевского угольного разреза / С.А. Таранов, И.Л. Клевенская, В.И. Щербатенко и др.// Проблемы рекультивации земель в СССР. -Новосибирск: Наука, 1974. С. 196-204.

95. Тарчевский В.В. Классификация промышленных отвалов // Сб. Растительность и промышленные загрязнения. Охрана природы на Урале. -Свердловск, 1970. Вып. VII. - С. 84-89.

96. Тарчевский В.В. Промышленные отвалы и их освоение // Растительность и промышленные загрязнения. Охрана природы на Урале: Мат-лы конф. -Свердловск, 1964. Вып.4. - С. 67-80.

97. Трофимов С.С. Системный подход к изучению процессов почвообразования в техногенных ландшафтах / С.С. Трофимов, A.A. Титлянова, H.JI. Клевенская // Программа и методика изучения техногенных биогеоценозов. -М.: Наука, 1978.-С. 34-52.

98. Фаткулин Ф.А. Почвообразование и антропогенез: структурно-функциональные аспекты. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991. - С. 29-50.

99. Федоров А.Н. Мерзлотные ландшафты Якутии: методика выделения и вопросы картографирования. Якутск, 1991. - 140 с.

100. Федотов В.И. Эрозия на рекультивированных землях Подмосковного бассейна // Теоретические и практические проблемы рекультивации нарушенных земель. М., 1975. - С. 201-205.

101. Хитров Н.Б. Руководство по лабораторным методам исследования ионно-солевого состава нейтральных и щелочных минеральных почв / Н.Б. Хитров, A.A. Понизовский. М., 1990.

102. Чевычелов А.П. О генетической сущности остаточно-карбонатных почв Южной Якутии / А.П. Чевычелов, А.К. Коноровский, X. Зигер // Почвоведение. 1990.- №3.- С. 5-16.

103. Чибрик Т.С. Основы биологической рекультивации. Екатеринбург: Изд-во УрГУ, 2002.-172 с.

104. Чибрик Т.С. Биологическая рекультивация нарушенных промышленностью земель / Т.С. Чибрик, Г.И. Батурин. Екатеринбург: Изд-во Уральского унта, 2003.-37 с.

105. Чижов Б.Е. Особенности рекультивации загрязненных нефтью лесных и болотных почв среднего Приобья // Повышение технологической надежности процессов добычи нефти в условиях Западной Сибири. Тюмень, 1990. - С. 154-164.

106. Шалыт М.С. Опытное озеленение терриконов Донбасса / М.С. Шалыт, В.Н. Костомаров // Докл. АН УСР, 1950. -№ 5. С. 403-404.

107. Шилова И.И. Техногенные пески и их рекультивация / И.И. Шилова, Э.Б. Терехова, А.И. Лукянец // Растение и промышленная среда. Свердловск, 1980.-С. 131-145.

108. Шугалей JI. С. Экологическая оценка антропогенно-нарушенных почв юга Средней Сибири: Автореф. дис. . д-ра биол. наук. Красноярск, 1991. - 37 с.

109. Шушуева М.Г. Распространение азотфиксирующих сине-зеленых водорослей на отвалах угольных разработок в Кузбассе // Восстановление техногенных ландшафтов Сибири (теория и технология). Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1977.-С. 56-64.

110. Щербакова Т. А. Ферментативная активность и трансформация органического вещества. Минск, 1983. - 222 с.

111. Щербатенко В.И. Естественная растительность отвально-карьерных ландшафтов Сибири / В.И. Щербатенко, Е.Р. Кандрашин // Восстановление техногенных ландшафтов Сибири (теория и технология). Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1977. - С. 65-80.

112. Экология и рекультивация техногенных ландшафтов. Новосибирск: Наука, 1992.-305 с.

113. Эколого-экономические аспекты охраны почв Украинской ССР. Киев, 1980.- 181 с.

114. Arguile R. Т. Reclamation five industrial sites in east midlans // "J. Inst. Munic. Eng", 1971, 98. №6. -P. 110-118.

115. Arnold Richard W. Processes that affect soil morphology // Soil Warmer Earth: Eff. Expected Climate Change Soil Processes Emphasis: Proc. Int. Trops and Sub-tropic, Work-shop, Nairobi, 12-14 Febr., 1990. Amsterdam etc., 1990. - P. 3138.

116. Beaver S. H. Land reclamation // «The Chartered Sureyor», 1960, 92 №12. - P. 25^10.

117. Bruning E. Zur Frage der Rekultiwierbarkeit tertiaren Robboden open des Braunkohlentagebaus // Sb. I. Internationales Symposium. Leipzig, 1962. - P. 325-359.

118. Geffrey D., Maybury A., Levinge D. Ecological approach to mining waste revegetation // Mineral and the environment. — London, 1975. P. 371-375.

119. Gossen R.G., Hardisty P.E. et al. Site Remediation Technology Advances // 15 th World Petroleum Congress. China, Beijing, 17 Okt 1997, Preprint of the 15 th WPC, 10 pages.

120. Hall I. The ecology of disused pit heaps in England // "Ecol." 1957. - P. 4 Illner K., Lorenz W. Das Domsdorfer Verfahren zur Wiedemitzbarmschung von Kippen and Halden des Braunkohlenbergbaues. - Berlin: Humbolt Universität, 1965.-P. 312-340.

121. O 11269-2:2012. Качество почвы. Определение воздействия загрязняющих веществ на флору почвы. Часть 2. Воздействие загрязненной почвы на всхожесть и ранний рост высших растений. М., 2012.

122. Knabe W. Methode and resultat of strip-mine reclamation in Germany // The Ohio Journal of Science, 1964. -V. 64. -№ 2. P. 75-82.

123. Knabe W. Zur Wiederurbarmachuhg im Braunkohlenbergbau. Berlin, 1959. -306 p.

124. Stys S., Dimitrovsky K., Jonas F., a kol. Rekultivace uzemi postizenych tezbou nerostnych surovin. Praha: SNTL, 1981. - 712 s.

125. Veromung zum Schutz des land und forstwirtschaftlichen Grünt und Boden und zur Sicherung der sozialistischen Bodennutzung. Veromung vom 17 Dezember 1964. - „Gbl." - 1965. - II. - S. 233.

126. Werner K. Probleme der Wiedemutzbarmachung von Braunkohlenkippen für landwirtschaftliche Zwercke. Halle, 1966. - 124 s.

127. Xia Hanping, Cai Xi. Yingyong Shengtai Xuebao // Chin. J. Appl. Ecol. 2002. -13. № 11.-P. 1471-1477.175.

Информация о работе

Петров, Алексей Анатольевич
кандидата биологических наук
Улан-Удэ, 2013
ВАК 03.02.13

Диссертация

Особенности почвенно-восстановительных процессов на посттехногенных ландшафтах Западной Якутии - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы