Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Оценка экологического состояния почв техногенных ландшафтов юга Приморья

ВАК РФ 03.02.13, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Оценка экологического состояния почв техногенных ландшафтов юга Приморья"

На правах рукописи

Комачкова Ирина Владимировна

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ ТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ ЮГА ПРИМОРЬЯ

03.02.13 - почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 9 МАЙ 2011

Улан-Удэ, 2011

4846387

Работа выполнена в лаборатории почвоведения и экологии почв Учреждения Российской академии наук Биолого-почвенном институте Дальневосточного отделения РАН

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Пуртова Людмила Николаевна

доктор биологических наук, профессор Убугунова Вера Ивановна

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Пьянкова Надежда Анатольевна

Ведущая организация:

Учреждение Российской академии наук Тихоокеанский институт географии Дальневосточного отделения РАН

Защита состоится « 9 » июня 2011 г. в 13-00 часов 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 и на сайте www.igaeb.bol.ru

Автореферат разослан «3» мая 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д-р биол. наук

М.Г. Меркушева

Общая характеристика работы

Актуальность исследований. Ландшафты, особенность формирования и структура которых обусловлена промышленной деятельностью, называются техногенными. Наиболее характерными представителями таких ландшафтов можно считать отвально-карьерные образования, сформировавшиеся при разработке месторождений полезных ископаемых. Поскольку почва является базисом любой наземной экосистемы, то скорость ее формирования определяет темпы формирования всех других компонентов экосистемы и качество их функционирования (Андроханов, Курачев, 2009). В связи с этим проблема рекультивации, т.е. возвращение утраченной биологической продуктивности, экологического состояния и экономической ценности землям, занятым отвалами, приобретает важное как народно-хозяйственное, так и социальное значение. При этом оценка экологического состояния почв техногенных ландшафтов является важной составляющей в системе экологического мониторинга и рекомендательных мероприятий по ускорению воссоздания почв и почвенного покрова в районах добычи полезных ископаемых. Эта проблема остро касается Приморского края, где общий объем вскрышных пород от ежегодной угледобычи составляет около 80 тыс. тонн (Костенков, Пуртова, 2010).

Исследованиями по изучению почв техногенных ландшафтов и решению вопросов их рекультивации на юге Дальнего Востока охвачены в основном территории Хабаровского края и северные районы Приморского края (Крупская, 1994; Шляхов, 2002; Костенков, Пуртова, 2009, 2010). Между тем для территории юга Приморья, при разработке угольных месторождений, не уделялось должного внимания исследованию протекания процессов гумусообра-зования при самозарастании отвалов вскрышных пород, выяснению связи гу-мусонакопления с изменением видового состава и продуктивностью растительности. Не рассматривались также основные физико-химические, в том числе и оптико-энергетические параметры формирующихся почв в различный временной период их развития, что и определило актуальность проведенных исследований, которые имеют важное значение в решении вопросов восстановления почв и оценке их экологического состояния.

Цель исследования: выявление общих закономерностей в изменении продуктивности растительности, основных физико-химических, оптико-энергетических параметрах почв техногенных ландшафтов и разработка системы показателей для оценки их экологического состояния.

Задачи исследований:

1. Изучить морфологическое строение и основные физико-химические свойства почв техногенных ландшафтов, сформированных на отвалах различного возраста.

2. Установить зависимость между накоплением растительного органического вещества и содержанием гумуса в формирующихся почвах.

3. Оценить гумусное состояние и оптико-энергетические параметры формирующихся почв. Провести группировку и оценку почв по основным физико-химическим и оптико-энергетическим свойствам.

4. Разработать систему показателей для оценки экологического состояния почв техногенных ландшафтов.

Научная новизна. Впервые в почвах техногенных ландшафтов юга Приморья подробно изучены процессы гумусообразования, в связи с продуктивностью растительности и исследованы оптико-энергетические параметры почв на различных стадиях развития почвообразовательного процесса. Проведена сравнительная оценка гумусного состояния и основных физико-химических показателей почв техногенных ландшафтов, расположенных в различных гидротермических провинциях Приморского края. Выявлены различия в содержании, запасах гумуса и энергетических параметрах почв, сформированных на отвальных породах и почв природных экосистем. Предложена система показателей для оценки экологического состояния эмбриоземов юга Приморья.

Защищаемые положения:

1. На стадии посттехногенного почвообразования, в связи с развитием растительности и ростом ее продуктивности, в формирующихся почвах обеспечивается поступательный процесс гумусонакопления.

2. В процессе развития почв на отвалах, происходит дифференциация их кислотно-основных и гумусово-энергетических характеристик. Величина интегрального отражения служит в качестве надежного критерия для оценки стадийности процессов гумусонакопления в формирующихся почвах.

3. Оценка экологического состояния почв техногенных ландшафтов проведена согласно разработанной системе показателей, с учетом основных физико-химических свойств формирующихся почв.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в изучении основных этапов развития почв техногенных ландшафтов юга Приморья, с учетом изменения продуктивности растительности, оптико-энергетических параметров и разработке системы показателей для оценки их экологического состояния.

Результаты исследований могут быть использованы при организации комплексного экологического мониторинга и послужить научным обоснованием для разработки системы мероприятий по восстановлению нарушенных почв.

Личный вклад автора. Автору принадлежит выполнение полевых и экспериментальных исследований, интерпретация полученной информации, подготовка и публикация основных результатов.

Публикация и апробация материалов работы. По теме диссертации опубликовано 12 работ, 2 из них в ведущих рецензируемых научных журналах из списка ВАК.

Результаты исследований докладывались и обсуждались на международных, всероссийских и региональных конференциях «Эволюция почвенного

покрова: история идей и методы, голоценовая эволюция, прогнозы» (Пущино,

2009), «Научные основы экологии, мелиорации и эстетики ландшафтов» (Москва, 2010), «Симбиоз России 2009» (Пермь, 2009), «Проблема и стратегия сохранения биоразнообразия растительного мира Северной Азии» (Новосибирск, 2009), «Современные почвенные классификации и проблемы их региональной адаптации» (Владивосток, 2010), «Отражение био-, reo-, антропо-сферных взаимодействий в почвах и почвенном покрове» (Томск, 2010), «Молодые ученые - агропромышленному комплексу Дальнего Востока» (Уссурийск, 2008), «Актуальные проблемы экологии, морской биологии и биотехнологии» (Владивосток, 2008, 2010), «Идеи, гипотезы, поиск...» (Магадан,

2010), «Почвы Сибири - прошлое, настоящее, будущее» (Новосибирск, 2010), конференциях молодых ученых БПИ ДВО РАН (Владивосток, 2008, 2009).

Структура и объем работ. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы и 9 приложений. Работа изложена на 136 страницах, включает 27 таблиц (9 из них в приложении) и 17 рисунков. Список литературы состоит из 177 наименований, в том числе 17 на иностранном языке.

Глава 1. Почвы техногенных ландшафтов (обзор литературы) Приведен анализ литературных источников отечественных и зарубежных авторов по исследованию генезиса, эволюции и экологического состояния почв техногенных ландшафтов, формирующихся в различных природно-климатических зонах (Трофимов и др., 1986; Крупская, 1994; Махонина, 2003; Андроханов и др., 2004; Абакумов, Гагарина, 2006; Костенков, Пуртова, 2010 и др.). Все эти исследования свидетельствует о целесообразности использования термина «почва», применительно к «образованиям», формирующимся на отвальных породах в посттехногенную стадию развития ландшафта.

Глава 2. Объекты и методы исследований Исследования проводились на участках Павловского и Партизанского угольных месторождений, расположенных на юге Приморского края.

Объектами исследований послужили растительность и почвы, сформированные на отвальных породах на различной временной посттехногенной стадии: Павловское месторождение - участок Северо-Восточный (отвалы 1 год, 3 года, 8 лет после их отсыпки), Южный (12 лет), Северная депрессия (13 лет), Павловский (18 лет); Партизанское месторождение (район шахты «Центральная») - отвал более 40 лет после отсыпки. Изученные отвалы сложены породами суглинистого, глинистого и песчаного состава.

В работе придерживались классификации почв техногенных ландшафтов, разработанной И.М. Гаджиевым, В.М. Курачевым (1992). В лабораторных условиях определялись физико-химические и химические свойства эмбриоземов общепринятыми методами (Аринушкина, 1970; Агрохимические методы..., 1975). При определении запасов фитомассы и общих запасов растительного органического вещества использовались методики

5

предложенные JI.А. Гришиной, Е.М. Самойловой (1971), Н.И. Базилевич и др. (1978). Гранулометрический состав определяли методом, рекомендованным для зональных агрохимических лабораторий, включающим обработку образца раствором пирофосфата натрия (Агрохимические..., 1975). Основные реологические свойства исследовали по методике H.H. Никольского (1956). Содержание тяжелых металлов определено атомно-абсорбционным методом, согласно «Руководящему документу 52.18.191-89...» (1990). Запасы энергии в почвенном гумусе рассчитывали по формуле предложенной Д.С. Орловым и JI.H. Гришиной (1985). Оптические показатели почв - интегральное отражение определяли на спектрофотометре СФ-18 по методике разработанной H.A. Михайловой (1981). Затраты энергии на почвообразование рассчитаны по методике предложенной В.Р. Волобуевым (1974). Образцы отбирались в 4-6 кратной повторности. Статистический анализ проводился при помощи стандартных процедур реализованных в программе Excel.

Глава 3. Природно-климатические условия формирования почв техногенных ландшафтов Приморья

На основании изучения и анализа литературных источников в главе приводятся характеристики климата, рельефа, пород, естественного растительного и почвенного покрова на территории, примыкающей к отвалам Павловского и Партизанского угольных разрезов (Степанько, 1992, Колесников, 1955, 1969, Ярошенко, 19586, Куренцова, 1962, 1968, Ливеровский, 1946 и др.). Исследуемые объекты находятся в различных гидротермических провинциях Приморского края. Павловское месторождение расположено в Приханкайской гидротермической провинции, где сумма активных температур колеблется в пределах 2450-25000° С, осадков выпадает до 550-600 мм в год, затраты энергии на почвообразовательные процессы составляют 30,6 ккал/см2 в год. Партизанское месторождение расположено в Южно-Приморской гидротермической провинции, сумма активных температур составляет 2300-25500° С, осадков выпадает 650-800 мм в год с затратами энергии на почвообразование 29,9 ккал/см2 в год. Все это оказывают влияние на скорость и направленность процессов почвообразования и, в частности, гумусообразования, что находит свое отражение в облике формирующихся почв.

Глава 4. Растительность техногенных экосистем и ее продуктивность

На естественно зарастающих отвалах отмечены следующие стадии становления фитоценоза: пионерная группировка, простая, сложная и стадия замкнутого фитоценоза. Основная площадь отвалов Павловского месторождения занята полынно-вейниковыми группировками с клевером гибридным. В процессе развития растительного покрова закономерно увеличивается видовое разнообразие растений, при этом четко прослеживается переход от рудераль-ных сообществ к типичным луговым. На 40-летнем отвале Партизанского месторождения в растительном покрове явно доминирует полынь красночереш-

6

ковая. В интервале от 3 до 12 лет на отвалах происходит интенсивное накопление мертвого органического вещества в виде подстилки (рис. 1).

Начиная с 13-летней стадии развития эмбриоземов, отмечается снижение мортмассы, что свидетельствует об усилении разложения органического вещества и активизации процессов гумусонакопления.

г/м2 800

700

600

500

400

300

200

100

о

1 год 3 года 8 лет 12 лет 13 лет 18 лет более

40 лет

□ подземная Н надземная О мортмасса

Рис. 1. Запасы растительного органического вещества на отвалах различного

возраста.

Установлено, что развитие растительности и, в частности, корневой массы, идет интенсивнее на 8-ми и 13-летних глинистых отвалах, содержащих больше подвижных элементов питания растений и обладающих слабокислой реакцией среды, нежели на 12-ти и 18-летних, имеющих более легкий гранулометрический состав, низкое содержание подвижных элементов питания растений и обладающих сильнокислой реакцией среды (табл. 1).

Глава 5. Основные физико-химические свойства эмбриоземов

Формирование почвенных профилей в техногенных ландшафтах Приморья реализуется в последовательном прохождении инициального, динамического и переходного к метастабильному этапов развития, каждому из которых соответствует определенный тип эмбриоземов.

На инициальной стадии развития экосистем происходит формирование эмбриоземов инициальных, для которых характерно отсутствие какие-либо органогенных горизонтов. В фазу динамического почвообразования, в связи с развитием растительности, происходит быстрое накопление растительного органического вещества в виде подстилки, формируются эмбриоземы органо-аккумулятивные. При этом уже на 3-летнем отвале местами отмечается накопление мертвого органического вещества в виде фрагментарной подстилки, что позволяет выделить эту стадию как переходную между инициальными и орга-но-аккумулятивными эмбриоземами. Интенсивное развитие подземной части растений приводит к формированию эмбриоземов дерновых. На переходной к

метастабильному состоянию стадии развития почв, резко активизируются процессы гумусообразования, что проявляется в формировании гумусового горизонта мощностью от 5 до 11 см. На этом этапе формируются эмбриоземы гумусово-аккумулятивные.

Неоднородность пород, слагающих отвалы, оказывает влияние на содержание питательных элементов, кислотно-основные свойства формирующихся почв и их гранулометрический состав, что позволяет провести группировку и оценку почв по основным физико-химическим показателям (табл. 1).

Таблица 1. Группировка и оценка эмбриоземов по основным физико-химическим показателям

Показатель Величина Оценка Почва (эмбриозем)

Актуальная кислотность, рНВОд <5 Кислая Э.И., 1и 3 года; Э.О., 12 лет; Э.Г., 18 лет

5,1-6,0 Слабокислая Э.О., 8 лет; Э.Д., 13 лет

>8,0 Щелочная Э.Г., более 40 лет

Обменная кислотность, рНС0Л. <4,1 Очень сильнокислая Э.И., 1и 3 года; Э.О., 12 лет; Э.Г.,18 лет

4,1-4,5 Сильнокислая Э.О., 8 лет

4,6-5,0 Кислая Э.Д., 13 лет

>7,0 Щелочная Э.Г., более 40 лет

Гидролитическая кислотность мг экв/100 г почвы >3 Низкая Э.И., 1 год

3-5 Средняя Э.И., 3 года; Э.О., 8,12 лет; Э.Д., 13 лет

5-10 Высокая Э.Г., 18 и более 40 лет

Содержание подвижного фосфора, мг/100 г почвы <1,0 Очень низкое Э.И., 1и 3 года;

1,1-2,5 Низкое Э.О., 12 лет; Э.Г., 18 лет

2,6-3,7 Среднее Э.О., 8, Э.Д., 13 лет

>25 Крайне избыточное Э.Г., более 40 лет

Содержание подвижного калия, мг/100 г почвы <4 Очень низкое Э.О., 12 лет

8-12 Среднее Э.И., 1и 3 года; Э.Д., 13 лет; Э.Г., 18 и более 40 лет

17-25 Высокое Э.О., 8 лет

Гранулометрический состав, содержание фракций < 0,01 мм, % 0-5 Песок рыхлый Э.Г., более 40 лет

30-50 Суглинок средний и тяжелый Э.О., 12 лет; Э.Г., 18 лет

50-80 Глина легкая и средняя Э.И., 1и 3 года; Э.О., 8 лет; Э.Д., 13 лет

Примечание. Эмбриоземы: Э.И. - инициальные; Э.О. - органо-аккумулятивные; Э.Д. -дерновые; Э.Г. - гумусово-аккумулятивные.

В целом, эмбриоземы Павловского месторождения характеризуются слабокислой и кислой реакцией среды в поверхностных горизонтах и, в

8

большинстве случаев, неоднородностью профиля по показателям рН. Эмбриоземы Партизанского месторождения имеют щелочную реакцию среды. Почвы отличаются высокой степенью насыщенности основаниями (от 62 до 86 %), максимум которой приходится на поверхностные горизонты. В процессе развития эмбриоземов прослеживается увеличение гидролитической кислотности (табл. 2).

Таблица 2. Показатели кислотно-щелочного состояния основных типов

эмбриоземов

Участок Почва, возраст отвала Горизонт, глубина, см РНВ0Д рНсол Гк, мг экв/100 г почвы Степень насыщенности, %

Северовосточный Э.И, 3 года С1 (0-12) 4,4 3,8 3,2 78,9

С2(12-35) 4,5 3,6 3,8 75,5

С3(35"50) 4,2 3,6 4,5 71,6

Э.О, 8 лет С1(1-4) 5,5 4,5 3,1 84,4

С2(4-17) 5,1 3,6 3,8 81,3

СЗ(17-50) 5,0 3,7 3,9 75,1

Южный Э.О, 12 лет С1(3-10) 4,5 3,7 3,9 77,0

С2( 10-21) 4,3 3,5 3,9 55,9

С3(21-30) 3,8 3,2 4,3 31,8

Северная депрессия э.д, 13 лет А(1(0-3) 5,2 4,8 3,6 86,1

С 1(3-6) 5,2 4,1 3,9 85,6

С2(6-19) 5,2 3,9 4,2 83,7

С3(19-30) 5,1 4,0 3,9 84,5

Павловский Э.Г, 18 лет А(0-5) 4,8 3,9 7,4 62,7

С1(5-17) 4,2 3,8 6,3 61,3

С2(17-28) 4,5 3,8 5,6 76,7

СЗ(28-50) 3,9 3,6 2,8 -

Центральный Э.Г, более 40 лет А(0-13) 8,3 7,8 10,0 78,1

С1(13-30) 7,4 7,0 11,1 80,4

С2(30-50) 7,8 6,9 - -

Примечание. Гк - гидролитическая кислотность; Э.И. - эмбриоземы инициальные; Э.О. - органо-аккумулятивные; Э.Д. - дерновые; Э.Г. - гумусово-аккумулятивные; -нет данных.

В эмбриоземах, по мере прохождения ими основных этапов развития, происходит увеличение содержания гумуса, его запасов и степени гумификации органического вещества (табл. 3). Доля «агрессивных фракций фульвокислот уменьшается по мере удлинения временной стадии развития эмбриоземов. Состав гумуса меняется в зависимости от временной стадии посттехногенного

развития: от очень фульватного в эмбриоземах инициальных до фульватно-гуматного в эмбриоземах гумусово-аккумулятивных.

Таблица 3. Оценка гумусного состояния эмбриоземов

Показатель Величина Оценка Почва (эмбриозем)

Содержание гумуса, % < 1 Очень малое Э.И., 3 года; Э.О., 8 и 12 лет

1-2 Малое Э.Д, 13 лет

6-8 Среднее Э.Г., 18 лет

8-12 Высокое Э.Г., более 40 лет

Запасы гумуса т/га <50 Очень низкие Э.И., 3 года; Э.О., 8 и 12 лег; Э.Д, 13 лет

50-100 Низкие Э.Г., 18 лет

>200 Очень высокие Э.Г., более 40 лет

Степень гумификации органического вещества 10-20 Слабая Э.И., 3 года

20-30 Средняя Э.О., 8 и 12 лет; Э.Д, 13 лег

30-40 Высокая Э.Г., 18 и более 40 лет

С[-|/Сфк 0,25-0,5 Очень фульватный Э.И., 3 года

0,5-0,75 Фульватный Э.О., 8 и 12 лет

0,75-1,0 Гуматно-фульватный Э.Д., 13 лет

1,0-1,5 Фульватно-гуматный Э.Г., 18 и более 40 лет

Содержание фракций ГК «свободных», к сумме ГК, % 10-20 Очень низкая Э.Г., более 40 лет

20-40 Низкое Э.О., 8 лет; Э.Д, 13 лет; Э.Г., 18 лет

40-60 Среднее Э.И., 3 года; Э.О., 12 лет

Содержание фракций ГК связанных с Са2+, к сумме ГК, % 10-20 Очень низкое Э.И., 3 года; Э.О., 12 лет

20-40 Низкое Э.О., 8 лет; Э.Д, 13 лет; Э.Г., 18 лет

60-80 Высокое Э.Г., более 40 лет

Оптическая плотность ГК <0,02 Крайне низкая Э.И., 3 года

0,02-0,05 Очень низкая Э.О., 8 и 12 лет; Э.Д, 13 лет

0,20-0,25 Высокая Э.Г., 18 и более 40 лет

Примечание. ГК - гуминовые кислоты; Э.И. - эмбриоземы инициальные; Э.О. -органо-аккумулятивные; Э.Д. -дерновые; Э.Г. -гумусово-аккумулятивные.

Низкие величины оптических плотностей свидетельствуют о преобладании в молекулах гуминовых кислот периферических группировок, что указывает на химическую "молодость" молекул гуминовых кислот в эмбриоземах ранних стадий эволюции.

Скорость гумусообразования и состав гумуса во многом зависят от характера произрастающей растительности, структуры фитомассы и от состава поч-

вообразующих пород. В почвах, сформированных на глинистых отвалах, в составе гуминовых кислот преобладает третья фракция. На более легком по гранулометрическому составу отвале 12-летнего возраста в составе гуминовых кислот доминирует более подвижная - первая фракция.

В тесной взаимосвязи с гранулометрическим составом находятся такие физические параметры, как пластичность и деформация почв, для численного выражения которых используют реологические константы. Прослеживается связь между числом пластичности и фракционно-групповым составом гумуса. Уменьшение в составе гумуса доли фульвокислот и формирование более зрелых гумуиновых кислот, в процессе развития эмбриоземов, приводит к увеличению гидрофобных свойств гумуса и снижению числа пластичности почв.

Интенсивность накопления гумуса намного превышает накопление азота в процессе развития почв на отвальных породах, что возможно связано с низкими значениями рН. Как известно, клубеньковые бактерии бобовых погибают уже при значениях рН=4,8. В связи с этим гумусово-аккумулятивные эмбрио-земы характеризуются очень низкой обогащенностью гумуса азотом.

По сравнению с почвами, сформированными на отвалах Лучегорского угольного бассейна (Костенков, Пуртова, 2009), эмбриоземы Павловского месторождения отличаются более низкими показателями в содержании гумуса и более фульватным его составом.

Глава 6. Оптические и энергетические показатели почв техногенных

ландшафтов

Почва является сложной системой, в которой происходят непрерывные процессы трансформации вещества и энергии. При взаимодействии световой энергии с почвенной энергетической системой проявляются ее оптические свойства - способность пропускать, поглощать и отражать световые излучения. (Михайлова, Пуртова, 2005).

По мере развития растительных группировок, накопления мортмассы и усиления процессов трансформации органического вещества изменялись процессы почвообразования, вызванные усилением гумусонакопления, что привело к снижению параметров интегрального отражения (11).

Наибольшие значения интегрального отражения (Я) для поверхностных горизонтов свойственны самым молодым почвам техногенных ландшафтов -эмбриоземам инициальным (65,0-53,2 %). При этом среднее значение Я в 50 см слое составляет 68,3 % в 1-летних и 48,9 % в 3-летних эмбриоземах.

Эмбриоземы органо-аккумулятивные и дерновые характеризуются средними значениями интегрального отражения, которое уменьшается от 43,5 до 39,2 % в поверхностных горизонтах органо-аккумулятивных эмбриоземов и 29,7 % - в дерновых. С увеличением временного периода формирования ряда почв от 8 до 13 лет, значительно снизились среднепрофильные значения Я и составили 48,1; 42,1; 36,3 %, соответственно.

В эмбриоземах гумусово-аккумулятивных, сформированных на отвалах с довольно богатым видовым составом растительности, процессы гумусообразо-вания усиливались. Это привело к формированию высокогумусированного поверхностного горизонта с низкими показателями интегрального отражения от 20,4 до 23,0 % .Среднепрофильные значения Я в эмбриоземах, сформированных на отвалах 18- и 40-летнего возраста, снизились, соответственно, до 34,4 и 23,9 %. Для всех исследованных типов эмбриоземов характерно, в целом, возрастание интегрального отражения с глубиной (рис. 2).

В зависимости от развития процессов гумусонакопления, по величине интегрального отражения, возможно выделение трех основных стадий формирования почв на отвалах.

Первая - начальная стадия гумусонакопления, характерна для почв с высокими параметрами Я (более 45 %), в которых отсутствует биогенный горизонт. Эта стадия свойственна для эмбриоземов инициальных (период формирования до трех лет).

Вторая - эволюционно-динамичная стадия гумусонакопления, характерна для почв с показателями Я от 45 до 25 %. Это почвы с органогенным и дерновым горизонтами и гуматно-фульватным типом гумуса, формирующиеся на отвалах до 15 лет.

Третья стадия гумусонакопления - переходная к метастабильному состоянию. Эта стадия свойственна для эмбриоземов гумусово-аккумулятивных с фульватно-гуматным типом гумуса, сформированных на отвалах, возраст которых более 15 лет.

А Б В Г

1!, %

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0 10 20 30 40 50 60 70 80

I», %

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Я, %

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0 5 10 15

20 -25 30 -35 -40 -45 -50 -СМ

г

15 20 25 30 -35 40 -

(I

0 5 10 15 20 25 -30 35 40 -45 50

5 ■ 10 -15 -20 25 -30 -35 40". 48 50-1 СМ

N

1

4 3

7 б

Рис. 2. Изменение интегрального отражения по профилю основных типов эмбриоземов: А - инициальных: 1.-1 год, 2.-3 года; Б - органо-аккумулятивных: 3.-8 лет, 4.-12 лет; В - дерновых: 5.-13 лет; Г - гумусово-аккумулятивных: 6.-18 лет, 7. - более 40 лет.

Наряду с оптическими показателями почв техногенных ландшафтов, рассчитаны их энергетические параметры, т.е. количество энергии аккумулированной в гумусе в слое 0-20 см.

Установлено, что в процессе эволюции эмбриоземов происходит закономерное увеличение их энергозапасов. В эмбриоземах инициальных (на 3-летнем отвале) энергозапасы составляли 30,9 млн. ккал/га и увеличивались до 54,2 и

65.8 млн. ккал/га в органо-аккумулятивных (1ккал=4,19 кДж). В эмбриоземе дерновом количество энергии запасенной в гумусе несколько уменьшалось до

58.9 млн. ккал/га из-за низких параметров плотности почв. Наибольшими запасами энергии характеризовались гумусово-аккумулятивные эмбриоземы (от 325 млн. ккал/га в почвах на 18-летнем отвале Павловского месторождения до 1123, 7 млн. ккал/га на 40-летнем отвале Партизанского месторождения). При этом энергетические запасы в эмбриоземах Павловского месторождения оказывались меньше, нежели в стабильных зональных почвах (422-753 млн. ккал/га).

Если предположить нелинейную экспоненциальную аппроксимацию (Виноградов, 1981; Орлов, Суханова, 1987), то для эмбриоземов Павловского месторождения зависимость R=f (С) может быть представлена следующей формулой: R(C) = 23+30,2е~°,75С. Числовые значения коэффициентов этой формулы отличаются от величин соответствующих ненарушенным почвам равнинных территорий Приморского края: R(C) = 9,3+32е"°'15С (Михайлова, Терехова, 1988). Это обусловлено более высокой отражательной способностью, в связи с низким содержанием гумуса в поверхностных горизонтах эмбриоземов и преобладанием в его составе фракций фульвокислот по сравнению с почвами природных ландшафтов. Между количеством гумуса и интегральным отражением установлена обратная корреляционная связь (для поверхностных горизонтов г = -0,80). В связи с этим, показатель интегрального отражения может быть использован в качестве критерия для оценки содержания гумуса и энергозапасов почв, а также стадийности протекания гумусообразовательного процесса.

Глава 7. Экологическое состояние почв техногенных ландшафтов

Под экологическим состоянием почв понимают комплекс почвенных свойств, определяющий степень их соответствия природно-климатическим условиям почвообразования и пригодности для устойчивого функционирования естественных и антропогенных экосистем (Макаров, 2003).

Общеизвестно, что одним из важнейших показателей состояния окружающей среды и, в частности, почвы, является содержание в ней тяжелых металлов. Полученные данные по концентрации валовых форм Си, Pb, Cd, Zn, Cr и Мп указывают на то, что превышений ориентировочно-допустимых концентраций (ОДК) по этим элементам в эмбриоземах Павловского месторождения не наблюдается, что свидетельствует об экологической безопасности почв, формирующихся на вскрышных породах месторождения. На отвале Партизанского месторождения превышение ОДК отмечено по цинку, в среднем в 1,5 раза. При очень высоком содержании этого металла в почвах обычным сим-

13

птомом цинкового токсикоза у растений является хлороз молодых листьев. Однако большинство видов растений обладают высокой толерантностью к его избытку в почвах. Экологические функции почв определяются их физическими, химическими и биологическими свойствами. Одним из важнейших показателей восстановленных почвенно-экологических функций в техногенном ландшафте служит образование гумусово-аккумулятивного горизонта в почве (Андроханов, Курачев, 2009). Гумусообразование перспективно рассматривать в качестве биогеохимического механизма приспособления растительных сообществ к наземным условиям существования (Пономарева, 1984). Роль растительного покрова в формировании молодой почвы состоит в продуцировании органических остатков, служащих исходными продуктами для гумусообразо-вания. Поэтому наиболее важными, с экологической точки зрения, химическими и физико-химическими свойствами развивающихся в техногенном ландшафте почв, являются содержание и запасы в них гумуса, энергетические запасы органической части почв, реакция среды, содержание подвижных элементов питания растений.

Чем ближе химические и физико-химические параметры формирующихся почв техногенных ландшафтов к качеству естественных почв, тем выше их экологическое состояние. Ненарушенные почвы районов исследования характеризуются сравнительно средними показателями по содержанию гумуса, его запасам и энергозапасам (табл. 4).

Таблица 4. Содержание органического углерода, запасы гумуса и энергозапасы в почвах природных ландшафтов юга Приморья

Почва Горизонт, глубина С,% Запасы гумуса в слое 0-20 см, т/га Энергозапасы в слое 0-20 см (Осорг), млн. ккал/га***

Фоновые почвы для района расположения Павловского месторождения

Лугово-бурая** А1 (0-18 см) 3,71 145 753

Лугово-бурая отбеленная* А0А1 (0-7 см) 3,96 103 544

Буро-отбеленная* А0А1 (0-7 см) 6,71 84 422

Фоновые почвы для района расположения Партизанского месторождения

Бурая лесная* А1 (2-6 см) 3,10 65 292

Примечание. Аналитические данные Н.В. Хавкиной (1963, 1972)*, Г.И. Иванова (1976)**, Л.Н. Пуртовой, Н.М. Костенкова (2003)***.

Поэтому возникает необходимость в корректировке существующих градаций для оценки экологического состояния почв техногенных ландшафтов юга Приморья. На первом этапе оценки все характеристики экологического состояния почв были объединены в определенную систему показателей. Каждо-

му показателю соответствуют группы (баллы) в порядке увеличения качественной оценки от худшей к лучшей (табл. 5).

Таблица 5. Показатели для оценки экологического состояния эмбриоземов

Показатель, единицы измерения Величина Оценка Оценочный балл

Содержание гумуса, % < 1 Очень низкое I

1-2 Низкое II

2-4 Среднее III

4-6 Высокое IV

>6 Очень высокое V

Запасы гумуса, т/га < 10 Очень низкие I

10-50 Низкие II

50-100 Средние III

>100 Высокие IV

Энергозапасы в слое 0-20 см, млн. ккал га <50 Очень низкие I

50-150 Низкие II

150-250 Средние III

250-350 Высокие IV

>350 Очень высокие V

Содержание подвижного калия, мг/100 г почвы 4-8 Низкое I

8-12 Среднее II

12-17 Повышенное III

17-25 Высокое IV

Содержание подвижного фосфора, мг/100 г почвы < 1 и > 25 Очень низкое или крайне избыточное I

1,1-2,5 Низкое II

2,6-3,7 Среднее III

Обменная кислотность, рНС0Л < 4,0 и >7,0 Очень сильнокислая или щелочная I

4,1-4,5 Сильнокислая II

4,6-5,0 Кислая III

Гидролитическая кислотность, мг-экв/ 100 г почвы <3 Низкая I

3-5 Средняя II

5-10 Высокая III

После выделения категорий и присвоения баллов проведена окончательная оценка экологического состояния почв по среднему баллу (табл. 6).

Таблица 6. Оценка экологического состояния эмбриоземов

Показатели

Почва (эмбриозем), возраст отвала Содержание гумуса Запасы гумуса Энергозапасы в слое 0-20 см Подвижные формы фосфора Подвижные формы калия о а? о. Гидролитическая кислотность Средний балл

Инициальный, 1 год I I I I II I I 1,1

Инициальный, 3 года I I I I II I II 1,3

Органо-аккумулятивный, 8 лет I II II III IV II II 2,3

Органо-аккумулятивный, 12 лет I II II II I I II 1,6

Дерновый, 13 лет II II II III III III II 2,4

Гумусово-аккумулятивный, 18 лет V III IV II II I III 2,8

Гумусово-аккумулятивный, более 40 лет V IV V I II I III 3,0

Примечание. I - IV - баллы.

Согласно группировке эмбриоземов, их экологическое состояние изменяется от критического до хорошего (табл. 7).

Таблица 7. Группировка эмбриоземов по экологическому состоянию

Группа Средний балл Экологическое состояние Эмбриоземы, возраст

I 1,0-1,5 Критическое Инициальные (1 и 3 года)

II 1,5-2,0 Крайне неудовлетворительное Органо-аккумулятивные (12 лет)

III 2,0-2,5 Неудовлетворительное Органо-аккумулятивные (8 лет), дерновые (13 лет)

IV 2,5-3,0 Удовлетворительное Гумусово-аккумулятивные (18 лет)

V от 3,0 и более Хорошее Гумусово-аккумулятивные (40 лет)

Стоит отметить, что формирование гумусово-аккумулятивных эмбриозе-мов в техногенных ландшафтах юга Приморья происходит до окончания прагматически приемлемого времени (20 лет), что свидетельствует о быстром восстановлении экосистемы и высоком потенциале почвообразования.

Выводы

1. Почвенный покров техногенных ландшафтов Приморья представлен эмбриоземами инициальными, органо-аккумулятивными, дерновыми и гумусово-аккумулятивными. Специфической чертой эмбриоземов юга Приморья является быстрое формирование гумусового горизонта, обусловленное влиянием складывающихся гидротермических условий в данном регионе и исходным составом почвообразующих пород.

2. На отвалах угольных разрезов процесс формирования фитоценозов протекает через ряд последовательных стадий, которым соответствуют следующие растительные группировки: пионерная, простая, сложная и замкнутый фитоценоз. В процессе развития растительного покрова закономерно увеличивается видовое разнообразие растений и возрастают общие запасы растительного органического вещества с 8 до 790 г/м2.

3. По кислотно-основным показателям эмбриоземы Павловского месторождения характеризуются слабокислой и кислой реакцией среды, эмбриоземы Партизанского месторождения - щелочной. Все рассмотренные эмбриоземы отличаются высокой степенью насыщенности основаниями. В процессе развития почв на отвалах отмечается увеличение гидролитической кислотности в поверхностных горизонтах профиля.

4. С удлинением временного периода формирования почв на отвалах, в связи с развитием растительности, происходит увеличение содержания гумуса, его запасов, степени гумификации органического вещества и уменьшается доля «агрессивных фракций фульвокислот в их поверхностных горизонтах. Тип гумуса меняется от очень фульватного в инициальных, до гуматно-фульватного - в дерновых и фульватно-гуматного в гумусово-аккумулятивных эмбриоземах.

5. Изученные эмбриоземы значительно различались по гранулометрическому составу (суглинистые, глинистые, песчаные). Получены тесные корреляционные связи между содержанием физической глины в формирующихся почвах и реологическими константами. Установлено, что по мере развития процессов гумусообразования происходит увеличение гидрофобных свойств гумуса, приводящих к снижению числа пластичности почв.

6. Выявлены существенные различия в оптико-энергетических показателях почв техногенных ландшафтов, в зависимости от содержания в них гумуса. По мере прохождения эмбриоземами основных этапов развития, снижается интегральное отражение, увеличиваются энергозапасы почв и оптические плотности гуминовых кислот. Установлены тесные обратные

17

корреляционные связи между интегральным отражением и содержанием гумуса (-0,80), что позволяет использовать показатель интегрального отражения в качестве индикационного параметра для оценки развития гумусообразовательных процессов в формирующихся почвах.

7. Полученные формулы зависимости Я=А[С) свидетельствует о более высокой отражательной способности эмбриоземов, в связи с меньшим содержанием гумуса и о преобладании в его составе фульвокислот по сравнению с почвами природных ландшафтов.

8. Выделены группы почв по содержанию гумуса, его запасам в слое 0-20 см, содержанию подвижных форм фосфора и калия, актуальной, обменной и гидролитической кислотности, а так же по запасам энергии аккумулированной в гумусе. Это позволило разработать систему показателей для оценки экологического состояния почв и установить, что экологическое состояние эмбриоземов, в процессе их развития, изменяется от критического до хорошего.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации:

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах:

1. Комачкова И.В., Пуртова JI.H. Состав гумуса почв формирующихся на отвалах вскрышных пород Павловского угольного разреза при естественном зарастании //Вестник КрасГАУ. - Красноярск, 2010. - № 1. - С. 38-43.

2. Пуртова JI.H., Щапова JI.H., Комачкова И.В. Продуктивность растительности и процессы гумусонакопления в почвах техногенных ландшафтов юга Приморья // Вестник ДВО РАН. - Владивосток, 2010. - № 4. -С. 62-68.

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

1. Комачкова И.В. Вопросы исследования процессов гумусообразования в почвах техногенных ландшафтов // Актуальные проблемы экологии, морской биологии и биотехнологии: Мат-лы VIII регионал. науч. конф. - Владивосток, 2008.-С. 69-73.

2. Комачкова И.В., Пуртова Л.Н., Верхолат В.П. Мониторинг растительного покрова на различных стадиях посттехногенной эволюции ландшафтов (юг Приморского края) //Проблема и стратегия сохранения биоразнообразия растительного мира Северной Азии: Мат-лы всерос. науч. конф. - Новосибирск, 2009. - С. 25-27

3. Комачкова И.В. Содержание и запасы гумуса в почвах техногенных ландшафтов Приморья // Симбиоз России 2009: Мат-лы II всерос. с междунар. участием конгресса. - Пермь: Перм. гос. ун-т, 2009. - С. 120-121.

4. Комачкова И.В, Пространственно-временная эволюция почв

техногенных ландшафтов Приморья // Эволюция почвенного покрова: история идей и методы, голоценовая эволюция, прогнозы: Мат-лы межд. науч. конф. -Пущино, 2009.-С. 131-132.

5. Комачкова И.В. Энергозапасы почв техногенных ландшафтов Павловского буроугольного месторождения // Идеи, гипотезы, поиск...: Мат-лы регионал. науч. конф. - Магадан, 2010. - С. - 81-84.

6. Пуртова Л.Н., Щапова JI.H., Комачкова И.В. Органическое вещество и микрофлора почв техногенных ландшафтов юга Приморья // География продуктивности и биогеохимического круговорота наземных ландшафтов: Мат-лы всерос. науч. конф. - М., 2010. - Ч. 2. - С. 526-529.

7. Комачкова И.В. Гумусное состояние почв техногенных ландшафтов юга Приморья //Отражение био- reo- антропосферных взаимодействий в почвах и почвенном покрове: Мат-лы IV всерос. науч. конф. - Томск: TMJI-Пресс, 2010. - Т. 1.-С. 129-132.

8. Комачкова И.В. Содержание гумуса в почвах техногенных ландшафтов юга Приморья на различных стадиях их посттехногенного развития // Современные почвенные классификации и проблемы их региональной адаптации: Мат-лы всерос. науч. конф. - Владивосток, 2010. - С. 123-127.

9. Комачкова И.В. Оценка экологического состояния почв техногенных ландшафтов юга Приморья // I Ковалевские молодежные чтения «Почвы Сибири - прошлое, настоящее, будущее»: Мат-лы науч. конф. - Новосибирск, 2010.-С. 99-101.

10. Комачкова И.В. Сингенетические сукцессии и продуктивность растительности в техногенных ландшафтах юга Приморья // Научные основы экологии, мелиорации и эстетики ландшафтов: Мат-лы межд. науч. конф. - М., 2010.-С. 49-55.

Подписано в печать 28 апреля 2011 г. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Печать ризографная. Гарнитура «Times New Roman». Усл.

печ. л. 1. Тираж 100 экз.

РПМ «Граффити» 690048, г. Владивосток, ул. Ильичева, 29, офис 16 Тел. (4232) 36-73-14

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Комачкова, Ирина Владимировна

Введение.

Глава 1. Почвы техногенных ландшафтов (обзор литературы).

Глава 2. Объекты и методы исследований.

Глава 3. Природно-климатические условия формирования почв техногенных ландшафтов Приморья.

Глава 4. Растительность техногенных экосистем и ее продуктивность.

Глава 5. Основные физико-химические свойства эмбриоземов.

5.1. Кислотно-щелочное состояние.

5.2. Содержание основных элементов питания растений.

5.3. Содержание и фракционно-групповой состав гумуса.

5.4. Характеристика гумусного состояния эмбриоземов.

5.5. Гранулометрический состав и основные реологические свойства.

Глава 6. Оптические и энергетические показатели почв техногенных ландшафтов.

Глава 7. Экологическое состояние почв техногенных ландшафтов.

7.1. Содержание тяжелых металлов в почвах.

7.2. Оценка экологического состояния эмбриоземов.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Оценка экологического состояния почв техногенных ландшафтов юга Приморья"

Актуальность исследований. Ландшафты, особенность формирования и структура которых обусловлена промышленной деятельностью, называются техногенными. Наиболее характерными представителями таких ландшафтов можно считать отвально-карьерные образования, сформировавшиеся при разработке месторождений полезных ископаемых.

Породы, вынесенные на дневную поверхность, по мере поселения на них живых организмов и растительности, подвергаются процессам физического и биологического выветривания. При этом они вовлекаются в биологический круговорот и почвообразование. В зависимости от временной стадии почвообразования и развития растительности, изменяется поступательный процесс гумусонакопления. Все это обуславливает возникновение различий в морфологическом строении профиля и физико-химических свойствах почв, в том числе в содержании, фракционно-групповом составе, энергетических параметрах гумуса и отражается на экологическом состоянии почв в целом.

Как известно, одним из важнейших показателей восстановленных почвенно-экологических функций в техногенном ландшафте служит образование гумусово-аккумулятивного горизонта в почве. Гумусовые вещества являются потенциальным источником минеральных соединений, сдерживают миграционную способность тяжелых металлов, служат источником энергии в различных почвенных процессах, влияют на формирование почвенного профиля, усиливают микробиологическую активность, а так же рост и развитие растений. Поэтому содержание гумуса, наряду с основными физико-химическими показателями почв, является одним из важнейших критериев, используемых при оценке их экологического состояния.

Энергетические условия почвообразования и оптико-энергетические параметры органоминеральной основы почв служат важными интегральными характеристиками, позволяющими наиболее полно познать специфику внешних экологических условий формирования почв в фазу посттехногенного развития ландшафтов и внутренних почвенно-экологических свойств.

Поскольку почва является базисом любой наземной экосистемы, выступая одним из основных компонентов ландшафта, то скорость её формирования определяет и темпы формирования всех других компонентов экосистемы и качество их функционирования (Андроханов, Курачев, 2009). В связи с этим проблема восстановления утраченной биологической продуктивности, плодородия почв техногенных ландшафтов и их экологического состояния приобретает важное как народно-хозяйственное, так и социальное значение. При этом оценка экологического состояния почв техногенных ландшафтов является важной составляющей в системе экологического мониторинга и рекомендательных мероприятий по ускорению воссоздания почв и почвенного покрова в районах добычи полезных ископаемых. Эта проблема остро касается Приморского края, где общий объем вскрышных пород от ежегодной угледобычи составляет около 80 тыс. тонн (Костенков, Пуртова, 2010).

Исследованиями по изучению почв техногенных ландшафтов и решению вопросов их рекультивации на юге Дальнего Востока охвачены в основном территории Хабаровского края и северные районы Приморского края (Крупская, 1994; Шляхов, 2002; Костенков, Пуртова, 2009, 2010). Между тем для территории юга Приморья, при разработке угольных месторождений, не уделялось должного внимания исследованию протекания процессов гумусообразования при самозарастании отвалов вскрышных пород и выявлению связи гумусонакопления с изменением продуктивности и видового состава растительности. Не рассматривались также основные физико-химические, в том числе и оптико-энергетические параметры почв на различной временной стадии их развития, что и определило актуальность проведенных исследований, которые имеют важное значение в решении вопросов восстановления почвенного покрова и оценке их экологического состояния.

Цель исследования: выявление общих закономерностей в изменении продуктивности растительности, основных физико-химических, оптико-энергетических параметрах почв техногенных ландшафтов и разработка системы показателей для оценки их экологического состояния.

Задачи исследований:

1. Изучить морфологическое строение и основные физико-химические свойства почв техногенных ландшафтов, сформированных на отвалах различного возраста.

2. Установить зависимость между накоплением растительного органического вещества и содержанием гумуса в формирующихся почвах.

3. Оценить гумусное состояние и оптико-энергетические параметры формирующихся почв. Провести группировку и оценку почв по основным физико-химическим и оптико-энергетическим свойствам.

4. Разработать систему показателей для оценки экологического состояния почв техногенных ландшафтов.

Научная новизна. Впервые в почвах техногенных ландшафтов юга Приморья подробно изучены процессы гумусообразования, в связи с продуктивностью растительности и исследованы оптико-энергетические параметры почв на различных стадиях развития почвообразовательного процесса. Проведена сравнительная оценка гумусного состояния и основных физико-химических показателей почв техногенных ландшафтов, расположенных в различных гидротермических провинциях Приморского края. Выявлены различия в содержании, запасах гумуса и энергетических параметрах почв, сформированных на отвальных породах и почв природных экосистем. Предложена система показателей для оценки экологического состояния эмбриоземов юга Приморья.

Защищаемые положения:

1. На стадии посттехногенного почвообразования, в связи с развитием растительности и ростом ее продуктивности в формирующихся почвах обеспечивается поступательный процесс гумусонакопления.

2. В процессе развития почв на отвалах происходит дифференциация их кислотно-основных и гумусово-энергетических характеристик. Величина интегрального отражения служит в качестве надежного критерия для оценки стадийности процессов гумусонакопления в формирующихся почвах.

3. Оценка экологического состояния почв техногенных ландшафтов проведена согласно разработанной системе показателей, с учетом основных физико-химических свойств формирующихся почв.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в изучении основных этапов развития почв техногенных ландшафтов юга Приморья, с учетом изменения продуктивности растительности, оптико-энергетических параметров и разработке системы показателей для оценки их экологического состояния.

Результаты исследований могут быть использованы при организации комплексного экологического мониторинга и послужить научным обоснованием для разработки системы мероприятий по восстановлению нарушенных почв.

Результаты исследований доведены до широкого круга специалистов путем публикаций и докладов.

Личный вклад автора. Автору принадлежит выполнение полевых и экспериментальных исследований, интерпретация полученной информации, подготовка и публикация основных результатов.

Публикация и апробация материалов работы. По теме диссертации опубликовано 12 работ, 2 из них в ведущих рецензируемых научных журналах из списка ВАК.

Результаты исследований докладывались и обсуждались на международных конференциях «Эволюция почвенного покрова: история идей и методы, голоценовая эволюция, прогнозы» (г. Пущино, 2009), «Научные основы экологии, мелиорации и эстетики ландшафтов» (Москва, 2010); всероссийских конференциях: «Симбиоз России 2009» (г. Пермь,

2009), «Проблема и стратегия сохранения биоразнообразия растительного мира Северной Азии» (г. Новосибирск, 2009), «Современные почвенные классификации и проблемы их региональной адаптации» (г. Владивосток,

2010), «Отражение био- reo- антропосферных взаимодействий в почвах и почвенном покрове» (г. Томск, 2010); конференциях регионального уровня: «Молодые ученые - агропромышленному комплексу Дальнего Востока» (г. Уссурийск, 2008), «Актуальные проблемы экологии, морской биологии и биотехнологии» (г. Владивосток, 2008, 2010), «Идеи, гипотезы, поиск.» (г. Магадан, 2010), «Почвы Сибири — прошлое, настоящее, будущее» (Новосибирск, 2010); конференциях молодых ученых БПИ ДВО РАН (г. Владивосток, 2008, 2009).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы и 9 приложении. Работа изложена на 136 страницах, включает 27 таблиц (9 из них в приложении) и 17 рисунков. Список литературы состоит из 177 наименований, в том числе 17 на иностранном языке.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Комачкова, Ирина Владимировна

ВЫВОДЫ

1. Почвенный покров техногенных ландшафтов Приморья представлен эмбриоземами инициальными, органо-аккумулятивными, дерновыми и гумусово-аккумулятивными. Специфической чертой эмбриоземов юга Приморья является быстрое формирование гумусового горизонта, обусловленное влиянием складывающихся гидротермических условий в данном регионе и исходным составом почвообразуюгцих пород.

2. На изученных естественно зарастающих отвалах угольных разрезов, процесс формирования фитоценозов протекает через ряд последовательных стадий (сукцессий). Сукцессии растительности и фазы почвообразования включают в себя инициальный, динамический и переходный к метастабильному этапы развития. На инициальной стадии формируются пионерные растительные группировки на эмбриоземе инициальном. На стадии динамического развития происходит становление простой, а затем сложной растительной группировки на эмбриоземе органо-аккумулятивном и дерновом. Наиболее поздняя — переходная к метастабильному состоянию стадия характеризуется формированием замкнутого фитоценоза на гумусово-аккумулятивном эмбриоземе.

3. В процессе развития растительного покрова закономерно увеличивается видовое разнообразие растений и возрастают общие запасы растительного органического вещества от 8 до 790 г/м . Для начальных этапов развития фитоценозов характерно преобладание процессов накопления растительного органического над процессами его разложения.

4. По кислотно-основным показателям эмбриоземы Павловского месторождения характеризуются слабокислой и кислой реакцией среды, эмбриоземы Партизанского месторождения — щелочной. Все рассмотренные эмбриоземы отличаются высокой степенью насыщенности основаниями. В процессе развития почв отмечается увеличение гидролитической кислотности в поверхностных горизонтах профиля.

5. С удлинением временного периода формирования эмбриоземов, в связи с развитием растительности, происходит увеличение содержания гумуса, его запасов, степени гумификации органического вещества и уменьшается доля «агрессивных фракций фульвокислот в их поверхностных горизонтах . Тип гумуса меняется от очень фульватного в инициальных, до гуматно-фульватного — в дерновых и фульватно-гуматного в гумусово-аккумулятивных эмбриоземах.

6. Изученные эмбриоземы значительно различались по гранулометрическому составу (суглинистые, глинистые, песчаные). Получены тесные корреляционные связи между содержанием физической глины в формирующихся почвах и реологическими константами. Установлено, что по мере развития процессов гумусообразования происходит увеличение гидрофобных свойств гумуса, приводящих к снижению числа пластичности почв.

7. Выявлены существенные различия в оптико-энергетических показателях почв техногенных ландшафтов, в зависимости от содержания в них гумуса. По мере прохождения эмбриоземами основных этапов развития, снижается интегральное отражение, увеличиваются энергозапасы почв и оптические плотности гуминовых кислот. Установлены тесные обратные корреляционные связи между интегральным отражением и содержанием гумуса (-0,80), что позволяет использовать показатель интегрального отражения в качестве индикационного параметра для оценки развития гумусообразовательных процессов в формирующихся почвах.

8. Полученные формулы зависимости R=f(C) свидетельствует о более высокой отражательной способности эмбриоземов, в связи с меньшим содержанием гумуса и о преобладании в его составе фульвокислот по сравнению с почвами природных ландшафтов.

9. Выделены группы почв по содержанию гумуса,его запасам в слое 020 см, содержанию подвижных форм фосфора и калия, актуальной, обменной и гидролитической кислотности, а так же по запасам энергии аккумулированной в гумусе. Это позволило разработать систему показателей для оценки экологического состояния почв и установить, что экологическое состояние эмбриоземов, в процессе их развития, изменяется от критического до хорошего.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Комачкова, Ирина Владимировна, Владивосток

1. Абакумов, Е.В. Почвообразование в посттехногенных экосистемах карьеров на Северо-западе Русской равнины / Е. В. Абакумов, Э. И. Гагарина. СПб: Изд-во С.-Петерб. Ун-та, 2006. - 208 с. - ISBN 5-28804240-3

2. Абакумов, Е.В. Гумусовое состояние почв заброшенных карьерно-отвальных комплексов Линенградской области / Е.В. Абакумов, Э.И. Гагарина // Почвоведение. 2008. - № 3. - С. 287-798.

3. 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.

4. Агрохимические методы исследования почв / Под ред. A.B. Соколова. — М., 1975. — 436 с.

5. Александрова, Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации / Л.Н. Александрова. Л.: Наука, 1980. — 287 с.

6. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях / Ю.В. Алексеев. — Л.: Агропромиздат, 1987. 142 с.

7. Алешков, В.И. Сравнительная характеристика эффективности проведения рекультивационных работ (в Приморском крае) / В.И. Алешков // Ускоренная рекультивация земель с использованием высокоэффективной биотехнологии. Пермь, 1988. - С. 49-53.

8. Алиев, С.А. Биоэнергетика органического вещества почв / С.А. Алиев. Баку: Элм, 1973. - 66 с.

9. Андроханов, В. А. Техноземы: свойства, режимы, функционирование / В.А. Андроханов, C.B. Овсянникова, В.М Курачев. -Новосибирск, 2000. 200 с.

10. Андроханов, В.А. Почвы техногенных ландшафтов: генезис и эволюция / В А. Андроханов, Е.Д. Куляпина, В.М Курачев. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. 151 с. - ISBN 5-7692-0659-4

11. Андроханов, В.А. Принципы оценки почвенно-экологического состояния техногенных ландшафтов / В.А. Андроханов, В.М. Курачев // Сибирский экологический журнал. — Новосибирск, 2009. — Т. 16, № 2. — С. 165-169.

12. Аринушкина, Е.В. Руководство по химическому анализу почв / Е.В. Аринушкина. М., 1970. - 487 с.

13. Базилевич, Н.И. Методы изучения биологического круговорота в различных природных зонах / Н.И. Базилевич, А.А Титлянова, В.В. Смирнов, Л.Е. Родин, Н.Т. Нечаева, Ф.И. Левин. -М., 1978. 183 с.

14. Бекаревич, Н.Е. Рекомендации по биологической рекультивации земель в Днепропетровской области / Н.Е. Бекаревич, Н.Т. Масюк, И.Х Узбек. Днепропетровск, 1969. - 48 с.

15. Бондарь, Г.А. Сингенетические сукцессии растительного покрова на породах надугольной толщи Александрийского буроугольного месторождения / Г.А. Бондарь, Э.Л. Дадатко // Рекультивация земель. — Днепропетровск, 1974. — С. 50-61.

16. Бурыкин, A.M. Темпы почвообразования в техногенных ландшафтах в связи с их рекультивацией / A.M. Бурыкин // Почвоведение. -1985. -№ 2. -С. 81-93.

17. Бурыкин, A.M. Процессы минерализации и гумификации растительных остатков в молодых почвах техногенных экосистем / A.M. Бурыкин, Э.В. Засорина. // Почвоведение. 1989. - № 2. - С. 61-69.

18. Вернер, К.О. Состоянии и перспективах рекультивации в ГДР / К.О. Вернер // Разработка способов рекультивации ландшафта, нарушенного Промышленной деятельностью. София, 1973. - С. 28-40.

19. Виноградов, Б.В. Дистанционная индексация содержания гумуса в почвах / Б.В. Виноградов // Почвоведение. — 1981. № 11. - С. 114-123.

20. Водяницкий, Ю.Н. Изучение тяжелых металлов в почвах / Ю.Н. Водяницкий. М.: Почв, ин-т им. В.В. Докучаева, 2005. - 109 с.

21. Возбуцкая, А.Е. Химия почвы / А.Е. Возбуцкая. — М.: Высшая школа, 1968.-428 с.

22. Волобуев, В.Р. Климатические условия и почвы / В.Р. Волобуев // Почвоведение. 1956. - № 4. - С. 16-18.

23. Волобуев, В.Р. Некоторые вопросы энергетики почвообразования / В.Р. Волобуев // Почвоведение. 1958. - № 7. - С. 18-25.

24. Волобуев, В.Р. Вопросы энергетики почвообразования / В.Р. Волобуев // Доклады советских почвоведов к VII Международномуконгрессу в США. -М.: Изд-во АН СССР, 1960. С. 312-315.

25. Волобуев, В.Р. Экология почв (очерки). Баку: Изд-во АН АзССР, 1963.-260 с.

26. Волобуев, В.Р. Биоэнергетика и ее задачи / В.Р. Волобуев // Вестн. АН СССР. 1969. - № 4. - С. 78-81.

27. Волобуев, В.Р. Введение в энергетику почвообразования / В.Р. Волобуев. -М.: Наука, 1974. 128 с.

28. Воронов, А.Г. Геоботаника / А.Г. Воронов. — М.: Изд-во МГУ, 1973.-204 с.

29. 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 - 305 с.

30. Гаджиев, И.М. Стратегия и перспективы решения проблем рекультивации нарушенных земель / И.М. Гаджиев, В.М. Курачев, В.А. Андроханов. Новосибирск: ЦЭРИС, 2001. - 37 с.

31. Гельцер, Ю.Г. Некоторые свойства почв при возобновлении леса на нарушенных территориях Подмосковья / Ю.Г. Гельцер, A.A. Боров, В.Ю. Гельцер // Почвоведение. — 1989. № 5. — С. 59-64.

32. Геодинамика, магматизм и металлогения Востока России: в 2-х кн. / под редакцией А.И. Ханчука. Владивосток: Дальнаука, 2006. - 981 с. — ISBN 5-8044-0634-5.

33. Гигиенические нормативы (ГН 2.1.7.020-94) «Ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах» (Дополнение № 1 к перечню ПДК и ОДК № 6229-91), утв. постановлением Госкомсанэпидемнадзора РФ. М., 1995. - 2 с.

34. Гинзбург, К.Е. Фосфор основных типов почв СССР. М.: Наука, 1981.-244 с.

35. Гогатишвили, А.Д. Современное состояние и перспективы рекультивации земель открытых разработок полезных ископаемых в Грузии /

36. A.Д. Гогатишвили // Растения и промышленная среда. — Свердловск, 1970. — С. 90-92

37. Голеусов, П.В. Воспроизводство почв в процессе формирования молодых геосистем // П.В. Голеусов, Ф.Н. Лисецкий // Проблемы геоэкологии, полезных ископаемых и экологии юга России и Кавказа: Матер. II межд. науч. конф. — Новочеркасск, 1999. С. 143-145.

38. Голеусов, П.В. Эколого-генетические аспекты воспроизводства почв в техногенных ландшафтах / П.В. Голеусов // Почвы — национальное достояние России: Матер. IV Съезда Докучаев, общ-ва почвоведов. — Новосибирск, 2004, Кн. 2. - С. 54-56.

39. Голов, В.И. Содержание микроэлементов в почвах Приморья /

40. B.И. Голов // Характеристика агроземов Приморья. Уссурийск, 2002. — С. 145-155.

41. Грехнев, Н.И. Эколого-геохимические аспекты оценки техногенного загрязнения геосистем горнорудных районов юга Дальнего Востока / Н.И. Грехнев // Добыча и переработка минерального сырья Дальнего востока. Владивосток: Дальнаука, 1998. - С. 32-45

42. Гришина, JI.A. Учет биомассы и химический анализ растений (учебное пособие) // JI.A. Гришина, Е.М. Самойлова. М.: Изд-во МГУ, 1971. -156 с.

43. Гришина, JI.A. Система показателей гумусного состояния почв / JI.A. Гришина, Д.С. Орлов // Проблемы почвоведения. — М.: Наука, 1978. — С. 42-47.

44. Гусаченко, А.Ю. Проблема лесной рекультивации отвалов открытых угольных разработок в Приморском крае / А.Ю. Гусаченко // Актуальные проблемы охраны и рационального использования природных и растительных ресурсов: Матер, конф. — Уфа, 1987. — С. 101-102

45. Гусаченко, А.Ю. Оптимизация техногенных ландшафтов Приморского края посредством лесной рекультивации / А.Ю. Гусаченко // Растения и промышленная среда: Первая Всесоюз. науч. конф. — Днепропетровск, 1990. С. 200-201.

46. Джаламбеков, Е.У. О почвообразовании при рекультивации земель в Казахстане / Е.У. Джаламбеков // Почвоведение. — 1989. № 1 — С. 75-82.

47. Дмитриев, Е.А. Почва и почвоподобные тела / Е.А. Дмитриев // Почвоведение. 1996. - № 3. - С.310-319.

48. Ежегодник. Содержание токсикантов промышленного происхождения в почвах Приморского края в 2002 году. Владивосток, 2003. -48 с.

49. Елпатьевская, В.П. Роль горнодобывающего производства в трансформации окружающей среды (юг Дальнего Востока) / В.П. Елпатьевская // Почвоведение. 1995. - № 2. - С. 239-246.

50. Етеревская, JI.B. Первоочередные задачи исследований по рекультивации земель / JI.B. Етеревская, JI.B. Моторина, В.А. Овчинников // Теоретические и практические проблемы по рекультивации земель. — М., 1975.-С. 3-21.

51. Етеревская, JI.В. Процессы почвообразования в техногенных ландшафтах степи УССР / Л.В. Етеревская, В. А. Угарова // Почвообразование в техногенных ландшафтах. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-е, 1979.-С. 140-156.

52. Етеревская, Л.В. Систематика и классификация техногенных почв / Л.В. Етеревская, М.Т. Донченко, Л.В. Лехциер // Растения и промышленная среда. Свердловск, 1984. — С. 14-24.

53. Зверева, В.П. Техногенные системы оловорудных месторождений Дальнего Востока России и способы их рекультивации / В.П. Зверева, О.Н. Кравченко // Вестник ДВО РАН. Владивосток, 2003. - № 3. - С. 77-78.

54. Зверева, В.П. Экологические последствия гипергенных процессов на оловорудных месторождениях Дальнего Востока. — Владивосток: Дальнаука, 2008. 165 с. - ISBN 978-5-8044-0826-9/

55. Иванов, Г.И. Почвообразование на юге Дальнего Востока / Г.И. Иванов. -М.: Наука, 1976. 198 с.

56. Ивашинников, Ю.К. Физическая география Дальнего Востока России (районирование, характеристика природных стран и провинций). — Владивосток: Изд-во ДВГУ, 1999. 326 с.

57. Ивлев, A.M. Техногенное разрушение почв и их воссоздание (учебное пособие) / A.M. Ивлев, Л.Т. Крупская, A.M. Дербенцева. — Владивосток: Изд-во Дальневосточного университета, 1998. 68 с.

58. Ильин, В.Б. Тяжелые металлы в системе почва растение / В.Б. Ильин. - Новосибирск: Наука, Сиб. отд., 1991. — 151 с.

59. Ильин, В.Б. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области / В.Б. Ильин, А.И. Сысо. Новосибирск: Изд-во СО РАН., 2001. - 226 с.

60. Ильичев, Б.А. Первичные почвы рекультивируемых территорий: новый аспект генетического почвоведения / Б.А. Ильичев // Докучаевское почвоведение 100 лет на службе сельского хозяйства: Тез. докл. конф. — Л., 1983.-С. 43-44.

61. Исаченко, А.Г. Ландшафты СССР / А.Г. Исаченко. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1985. - 320 с.

62. Калмыкова, В.В. Характеристика климата Приморья / В.В. Калмыкова // Особенности почвообразования в зоне бурых лесных почв. — Владивосток, 1967.— С. 5-7.

63. Кандрашин, Е.Р. Сингенез и продуктивность естественной растительности и полукультур фитоценозов на отвалах угольных разрезов Кузбасса / Е. Р. Кандрашин // Почвообразование в техногенных ландшафтах. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-е, 1979. С. 163-171.

64. Карманов, И.И. Спектральная отражательная способность и цвет почв как показатели их свойств / И.И. Карманов. М.: Колос, 1974. — 351 с.

65. Качинский, H.A. Физика почв СССР / H.A. Качинский. М: Высш. шк., 1965. - 322 с.

66. Классификация и диагностика почв СССР. М., 1977. - 223 с.

67. Классификация и диагностика почв России / Авторы и составители: Л. Л. Шишов, В. Д. Тонконогов, И.И. Лебедева, М.И. Герасимова. Смоленск: Ойкумена, 2004. - 342 с. - ISBN 5-93520-044-9

68. Клевенская, И.Л. Фиксация азота атмосферы свободноживущими микроорганизмами / И.Л. Клевенская // Известия СО АН СССР. Сер. биол. Наук. Новосибирск, 1976. - Вып. 1. — С. 49-52.

69. Клевенская, И.Л. Биологические и экологические аспекты фиксации азота почвенными микроорганизмами / И.Л. Клевенская, Л.В. Быкадорова // Проблемы сибирского почвоведения. — Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1977.-С. 186-200.

70. Ковда, B.C. Основы учения о почвах/ B.C. Ковда. М, 1973 -4.1. - 448 с.

71. Колесников, Б.П. Очерк растительности Приморского края / Б.П Колесников. — Хабаровск, 1955. — 104 с.

72. Колесников, Б.П. Природное районирование Приморского края // Материалы по физической географии юга Дальнего Востока. — М.: Наука, 1958.-С. 5-30.

73. Колесников, Б.П. Растительность / Б.П. Колесников// Природные условия и естественные ресурсы СССР. Южная часть Дальнего Востока. — М., 1969.-С. 206-250.

74. Колесников, Б.П. Исследования по рекультивации промышленных отвалов на Урале в девятой пятилетке. / Б.П. Колесников, Г.М. Пикалова, Т.С. Чибрик, Г.И. Махонина // Растения и промышленная среда. Свердловск, 1976 - С. 3-9.

75. Короткий, A.M. Основные черты рельефа юга Дальнего Востока / A.M. Короткий, А.П. Кулаков, Р.И. Никонова // Особенности почвообразования в зоне бурых лесных почв. Владивосток, 1967. — С. 1216.

76. Костенков, Н.М. Биологическая рекультивация пород угольных отвалов / Н.М Костенков, В.И. Ознобихин. Владивосток, 2007. - 99 с. -ISBN 978-5-8044-0702-3.

77. Костенков, Н.М. Общие закономерности формирования почв на отвальных породах и их гумусовое состояние / Н.М. Костенков, JI.H. Пуртова // Вестник КрасГау. 2009. - Вып. 6. - С. 17-22.

78. Крупская, Л.Т. Свойства пород отвалов и особенности почвообразования в техногенных экосистемах / Л.Т. Крупская, Е.В. Новикова // Тез. докл. Всесоюз. съезда почвоведов. — Новосибирск, 1989. — С. 191-192.

79. Крупская, Л.Т. Техногенное разрушение почв на горныхпредприятиях юга Дальнего Востока России и их рекультивация: дис. . .д-рабиол. наук / Л. Т. Крупская. Хабаровск, 1994. — 322 с.

80. Крупская, Л.Т. Оценка воздействия горного производства на почвы Дальнего Востока / Л.Т. Крупская / Влияние процессов горного производства на объекты природной среды. Владивосток: Дальнаука, 1998. - С. 80-86

81. Курачев, В.М. Рекультивация почв техногенных ландшафтов. Проблемы и перспективы исследований / В.М. Курачев // Сиб. вестник с-х. науки. Новосибирск, 1993. - №1- С. 98-104.

82. Куренцова, Г.Э. Растительность Приханкайской равнины и окружающих её предгорий / Г.Э. Куренцова. М.: Изд-во АН СССР, 1962. -139 с.

83. Куренцова, Г.Э. Растительность Приморского края. -Владивосток: Дальиздат, 1968. — 192 с.

84. Ливеровский, Ю.А. Почвы Зейско-Буреинской равнины и проблема их генезиса / Ю.А. Ливеровский, Л.П. Рубцова // Почвоведение. — 1956.-№5.-С. 1-16.

85. Логинов, А.Ф. Экология культур-мелиорантов при биологической рекультивации золоотвалов ТЭЦ / А.Ф. Лоинов // Тез. докл. VIII Всесоюзн. съезда почвоведов. — Новосибирск, 1989. Т.1. - С. 207-208.

86. Макаров, O.A. Почему нужно оценивать почву? (состояние/качество почвы: оценка, нормирование, управление, сертификация) / O.A. Макаров. М.: Изд-во МГУ, 2003. - 259 с.

87. Манучаров, A.C. Методы и основы реологии в почвоведении / A.C. Манучаров, В.В. Абрукова, Н.И. Черноморченко. М.: Изд-во МГУ. — 1990.-97 с.

88. Матвеенко, Т.И. Загрязнение почв территорий дальневосточных городов тяжелыми металлами: Учебное пособие / Т.И. Матвиенко, A.M. Дербенцева. Владивосток: Изд-во Дальневосточ. ун-та, 2008. — 96 с.

89. Махонина, Г.И. Состав гумуса почв, образующихся на буроугольных отвалах при естественном зарастании / Г.И. Махонина // Проблемы рекультивации земель в СССР. Новосибирск, 1974а- С. 205-209.

90. Махонина, Г.И. Первичные стадии почвообразования на промышленных отвалах Урала / Г. И. Махонина // Освоение нарушенных земель. М.: Наука, 1976. - С. 44-56.

91. Махонина, Г.И. Начальные процессы почвообразования на породных отвалах Липовского месторождения никеля / Г.И. Махонина // Почвообразование в техногенных ландшафтах. — Новосибирск: Наука, Сиб. отд-е, 1979.-С. 123-125

92. Махонина, Г.И. Экологические аспекты почвообразования в техногенных экосистемах Урала / Г.И. Махонина. — Екатеринбург, 2003. — 356 с.

93. Минеев, В.Г. Экологические проблемы агрохимии / В.Г. Минеев. М.: Изд-во МГУ, 1988. - 285 с.

94. Михайлова, H.A. Взаимосвязь между содержанием гумуса в почве и ее спектральной отражательной способностью / H.A. Михайлова // Почвенные и агрохимические исследования на Дальнем Востоке. -Владивосток, 1970. вып. 1. - С. 53-59.

95. Михайлова, H.A. Спектрофотометрический анализ почв по светоотражению / H.A. Михайлова. — Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1981. — 61 с.

96. Михайлова, H.A. Теоретические предпосылки индикации гумуса в естественных образцах почв по их яркости / H.A. Михайлова, Л.Э. Терехова // Почвы Дальнего Востока их свойства и мелиоративное состояние. -Владивосток, 1988.-С. 59-71.

97. Михайлова, H.A. Оптико-энергетические методы в экологии почв / H.A. Михайлова, JI.H. Пуртова. Владивосток: Дальнаука, 2005. — 80 с. -ISBN 5-8044-0601-9/

98. Моторина, Л.В. Естественное зарастание отвалов открытых разработок. // Растительность и промышленное загрязнение: сб. научн. тр. — Свердловск, 1970. Вып. 7. - С. 118-122.

99. Моторина, Л.В. Сравнительная характеристика растительного покрова на отвалах открытых разработок бурого угля и железной руды / Л.В. Моторина, Т.И. Ижевская // Растения и промышленная среда: сб. научн. тр.— Свердловск, 1980. С. 80-87.

100. Накаряков, A.B. О молодых почвах, формирующихся на отвалах отработанных россыпей в подзоне южной тайги Среднего Урала/ A.B. Накаряков, С.С. Трофимов // Почвообразование в техногенных ландшафтах. -Новосибирск: Наука, Сиб. отд-е, 1979. С. 58-105.

101. Новикова, E.B. Восстановление почвенного плодородия на отвалах угольных разработок при биологической рекультивации / Е.В. Новикова, А.И. Савич. М.: ВНИИ ТЭИ СХ, 1980. - 48 с.

102. Новикова, Е.В. К вопросу ускоренной биологической рекультивации в гумидных условиях / Е.В. Новикова, Ю.Н. Малышев // Ускоренная рекультивация земель с использованием высокоэффективной биотехнологии. Пермь, 1988. — С. 57-61.

103. Неунылов, Б.А. Некоторые результаты спектрофотометрического исследования почв равнин Приморья / Б.А. Неунылов, Г.И. Иванов, H.A. Михайлова // Сессии Совета ДВФ СО АН по итогам научных исследований: Тез. докладов. Владивосток, 1965. — С. 4-7.

104. Никольский, H.H. Физические свойства почвы. Методические указания к полевым и лабораторно-практическим занятиям по физике почв / H.H. Никольский. М.: Изд-во ТСХА, 1956. - 174 с.

105. Никольская, В.В. Физическая география Дальнего Востока / В.В. Никольская. М.: Высш. шк., 1981. - 166 с.

106. Обухов, А.И. Спектральная отражательная способность главнейших типов почв и возможность использования диффузного отражения при почвенных исследованиях / А.И. Обухов, Д.С. Орлов // Почвоведение. 1964. - № 2. - С. 83-93.

107. Одум, Е. Экология / Е. Одум. М.: Просвещение, 1968. - С. 4860.

108. Орлов, Д.С. Количественные закономерности отражения света почвами / Д.С. Орлов, А.И. Обухов, О.Т. Веденина, Ю.Н. Садовников // Науч. докл. высш. шк. биолог, наук. — 1978. № 2. - С. 127-130.

109. Орлов, Д.С. Практикум по химии гумуса / Д. С. Орлов, JT.A. Гришина. М: Изд-во МГУ, 1985.-376 с.

110. Орлов, Д.С. Влияние гумуса на отражательную способность почв подзоны южной тайги / Д.С. Орлов, Н.И. Суханова // Почвоведение. 1987. -№ Ю.-С. 43-51.

111. Орлов, Д.С. Дополнительные показатели гумусного состояния почв и их генетических горизонтов / Д.С. Орлов, О.Н. Бирюкова, М.С. Розанова // Почвоведение. 2004. -№ 8. - С. 918-925.

112. Пармузин, Ю.П. Физико-географическое районирование Дальнего Востока // Материалы по физико-географическому районированию СССР: Сибирь и Дальний Восток. -М.: Наука, 1964. С. 130-233.

113. Первушина, В.М. К вопросу о создании единой классификации почв и других поверхностных непочвенных образований / В.М. Первушина, П.А. Суханов // Тез. докл. II Съезда общ-ва почвоведов: В 2 кн., Кн. 2. -СПб., 1996.-С. 110-111.

114. Пономарева, В.В. Теория подзолообразовательного процесса / В.В. Пономарева. M.; JL: Наука, 1964. - 380 с.

115. Пономарева, В.В. Гумус и почвообразование, методы и результаты изучения // В.В. Пономарева, Т.А. Плотникова. JL, 1980. - 222 с.

116. Пономарева, В.В. Условия водно-минерального питания растений как главный фактор фитоценогенеза и почвообразования // Почвоведение. — 1984.-№8.-С. 29-38.

117. Работнов, Т.А. Фитоценология / Т.А. Работнов. М.: Изд-во МГУ, 1978.-348 с.

118. Родаева В.В. Восстановление растительного покрова на отвалах буроугольных месторождений южного Приморья: дис. канд. биол. наук / В.В. Родаева. Уссурийск, 2004. - 151 с.

119. Сает, Ю.Е. Геохимия окружающей среды / Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янин, и др. М.: Недра, 1990. - 335 с.

120. Свинухов, Г.В. Особенности атмосферной циркуляции // Физическая география Приморского края. — Владивосток: Изд-во ДВГУ, 1990.-Гл. 3.1.-С. 44-51.

121. Соколов, И.А. Парадигма генетического почвоведения от Докучаева до наших дней // Почвоведение. 1996. - № 3. - С. 113-136.

122. Соколов, O.A. Атлас распределения тяжелых металлов в объектах окружающей среды / O.A. Соколов, В.А. Черников. — Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1999.-164 с.

123. Степанько, A.A. Агрогеографическая оценка земельных ресурсов и их использование в районах Дальнего Востока / A.A. Степанько. — Владивосток: Изд-во ДВО РАН, 1992. 114 с.

124. Сукачев, В.Н. Избранные труды / В.Н. Сукачев. Л.: Наука, Ленингр. Отд-ние, 1975. - Том 3. - 543 с.

125. Таранов, С.А. Парцеллярная структура фитоценоза и неоднородность молодых почв техногенных ландшафтов / С.А. Таранов, Е.Р. Кандрашин, Ф.А. Фаткулин и др. //Почвообразование в техногенных ландшафтах. Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1979.-С. 19-57.

126. Таргульян В.О. Развитие почв во времени / В.О. Таргульян // Проблемы почвоведения. М., 1982 . - С. 108-113.

127. Тарчевский, В.В. Изучение естественной растительности как необходимый этап биологической рекультивации при открытой добыче бурых и каменных углей / В.В. Тарчевский, Т.С. Чибрик // Материалы I

128. Украинской конференции «Растения и промышленная среда». Киев, 1968. — С 19-31.

129. Тарчевский, В.В. О выделении новой отрасли ботанических знаний промышленной ботаники / В.В. Тарчевский // Растительность и промышленные загрязнения. — Свердловск, 1970. — С. 5-9.

130. Титлянова, A.A. Круговорот углерода в травяных экосистемах при зарастании отвалов / A.A. Титлянова, Н. П. Миронычева-Токарева, Н. Б. Наумова//Почвоведение. 1988.- №7.-С. 164-174.

131. Толчельников, Ю.С. Об отражательной способности основных типов почв / Ю. С. Толчельников // Труды лаб. аэрометодов. — M.-JL: АН СССР, 1959. С.302-306.

132. Толчельников, Ю.С. О сущности понятия «почва» / Ю.С. Толчельников // Вестн. Моск. ун-та. 1985. - Сер.17, № 3. - С. 52-58.

133. Трофимов, С.С. Перспективы рекультивации земель, нарушенных промышленной деятельностью в Западной Сибири / С.С. Трофимов // Проблемы рекультивации земель в СССР. Новосибирск: Наука Сиб. отд-ние, 1975. - С 5-24.

134. Трофимов, С.С. Системный подход к изучению процессов почвообразования в техногенных ландшафтах / С.С. Трофимов, A.A. Титлянова, И.Л. Клевенская // Почвообразование в техногенных ландшафтах. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1979. - С. 3-19.

135. Трофимов, С.С. Гумусообразование в техногенных экосистемах / С.С Трофимов, H.H. Наплекова, Е.Р. Кандрашин, Ф.А. Фаткулин, С.К. Стебаева. Новосибирск, 1986. - 166 с.

136. Тюремнов, И.С. Об окраске почв / И.С. Тюремнов // Науч. труды Кубанский сельхоз ин-т, 1927. — Том 5. С. 63-120.

137. Ужегова, И.А. Начальные процессы почвообразования на отвалах Полуночного и Высокогорского железорудных месторождений / И.А. Ужегова, Г.И. Махонина // Почвообразование в антропогенных условиях. — Свердловск: УрГУ, 1984. С. 60-68.

138. Ужегова, И.А. Начальные процессы почвообразования на отвалах Первоуральского месторождения железных руд / И.А. Ужегова, Г.И. Махонина // Почвоведение. 1984. - № 11. - С 14-21.

139. Фаткулин, Ф.А. Энергетика гумусонакопления в техногенных ландшафтах Кузбасса / Ф.А. Фаткулин // Почвообразование в техногенных ландшафтах. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1979. - С. 185-203.

140. Фаткулин, Ф.А. Органическое вещество молодых почв / Ф.А. Фаткулин, Г.И Махонина // Экология и рекультивация техногенных ландшафтов. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1992. — С. 84-98.

141. Фридланд, В.М. Структура почвенного покрова / В.М. Фридланд. М: Мысль, 1972. - 423 с.

142. Хавкина, Н.В. Органическое вещество почв низких террас Приханкайской равнины / Н.В. Хавкина // Сообщ. ДФ СО АН СССР, 1962. -Вып. 16.-С. 81-85.

143. Хавкина, Н.В. Гумус основных типов почв Западно-Приморской равнины / Н.В. Хавкина // Генезис бурых лесных почв: Труды БПИ ДВНЦ АН СССР. Том 10. - Владивосток, 1972. - С. 126-132.

144. Хмелев, В.А. Черноземы Кузнецкой котловины / В.А. Хмелев, A.A. Танасиенко. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1983. - 256 с.

145. Чибрик, Т.С. Флора и растительность золоотвалов в зависимости от зонально-климатических условий / Т.С. Чибрик, Н.В. Кравченко // Растения и промышленная среда. Свердловск: УрГУ, 1990. — С. 8-22

146. Шеин, Е.В. Курс физики почв / Е.В. Шеин // Учебник для вузов. -М.: Изд-во МГУ, 2005. 432 с.

147. Шенников, А.П. Введение в геоботанику / А.П. Шенников. — Л.: Изд-во ЛГУ, 1964. 447 с.

148. Шилова, И.И. Естественное зарастание породных отвалов некоторых предприятий цветной металлургии Урала и Сибири / И.И. Шилова // Проблемы рекультивации земель в СССР. — Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1974.-С. 165-172.

149. Шляхов, С.А. Техногенные поверхностные образования в местах золотодобычи на Буреинском нагорье / С.А. Шляхов. — Владивосток, 2002. — 36 с.

150. Щеглов, Д.И. Начальный почвообразовательный процесс на отвалах рыхлых пород Курской магнитной аномалии // Д.И. Щеглов, E.H. Тихонова, А.П. Щербаков // Вестник ВГУ. 2001. - № 2. - С. 163-167.

151. 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-е, 1977. С. 65-80.

152. Ярошенко, П.Д. О сходстве разнотравно-арундинеловых сообществ Приханкайской равнины с некоторыми типами прерий / П.Д. Ярошенко // Сообщ. ДВФ АН СССР. 1955. - Вып. 8. - С. 41—43.

153. Ярошенко, П.Д. Лесостепь советского Дальнего Востока и прилегающих районов северо-восточного Китая / П.Д. Ярошенко // Вопросы сельского и лесного хозяйства Дальнего Востока. — Владивосток: Прим. кн. изд-во, 1958. Вып. 2. - С. 203-215.

154. Bini, С. Plants growing on abandoned mine sites: a chance for phytoremediation / C. Bini // Geophysical Recearch Abstracts. Vol. 7. - 02329. -2005.

155. Buol S.W. Soil Genesis and Classification / S.W. Buol, F. Houl, R. Mc-Crecen // Lowa slate Press, 2003. 221 p.

156. Caracso, J.A. Isolation and characterization of symbiotically effective Rhizobium resistant to arsenic and heavy metals after he toxic spill at the

157. Aznalcollar pyrite mine / J.A. Caracso, P. Armario, E. Pajuelo // Soil Biol. Biochem. 2005. - Vol. 6. - N 37. - P. 1131-1140.

158. Christensen, T.H. Cadmium soil sorption at low concentration: V. Evidence of competition by other heavy meltals / T.H.Christensen // Water, Air, Soil Pollution. 1987. - V. 34. P. 293-303.

159. Emmmer I.M. Humus form and soil development during a primary succession of monoculture Pinus sylvestris forests on poor sandy substrates / I.M. Emmmer. Amsterdam, 1995. - 135 p.

160. Hallberg, G.R. A century of soil development in spol derived from loess in Iowa / R.G. Hallberg, N.C. Wollenhaupt, G.A. Miller // Soil Sci. Soc. Amer. J. 1978. - v. 42. - N 2. - P. 339-343.

161. Khan, D.H. Chemical forms of cadmium and lead in some contaminated soils / D.H. Khan, B. Frankland // Environment. Pollution. — 1983. — V. 6B.-P. 15-31.

162. Klaas, GJ.N. Composition of plant tissues and soil organic matter in the first stages of a vegetation succession / G.J.N. Klaas, B. van Lagen, P. Buurman // Geoderma. 2001. -N 100. - P. 1-24.

163. Mummey, D. Soil microbiological properties 20 years after surface mine reclamation: spatial analysis of reclaimed and undisturbed sites / D. Mummey, P. Stahl, J. Buyer // Soil Biol. Biochem. 2002. - Vol. 34. - P. 17171725.

164. Pratas, J. Plants growing in abandoned mines of Portugal are useful for biogeochemical exploration of arsenic, antimony, tungsten and mine reclamation / J. Pratas, M.N.V. Prasod, H.Frietas // J. Geochem. Explor. 2005. — Vol. 171.-P. 191-198.

165. Rux, R.V. Missouri River history, floodplain construction, and soil formation in Sought western Iowa / R.V. Rux, T.E. Fenton, L.L. Ledesma // Iowa Agric. Home Econ. Exp. Sth. Res. Bull. 1975. - N 580. - P. 738 - 791.

166. Simonson Row W. Outline of generalized theory of soil genesis / Row W Simonson // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1959. - V. 23. - P. 152 - 156.

167. Shields, J.A. Spectrofotometric measurement of soil color and its relationship to moisture and organic matter / J.A. Shields, E.A. Paul, R.J.S. Arnaud and W.K. Head // Canad. J. Soil. Sci. 1968. - V. 48. - № 3. - P. 271 - 280.

168. Tao Zhan. A laboratory study of the immobilization of cadmium in soils / Tao Zhan // Environment. Pollution. 1986. - V. 12 B. - P. 265-280.

169. Tiller, K.G. Specific and nonspecific sorption of cadmium by soil influenced by zinc ana calcium / K.G. Tiller, V.K. Nayar, P.M. Cleyton // Austral. J. Soil Res. 1979. - V. 17. - P. 17-28

170. Wierzbicka, M. Adaptation of Biscutella laevigata L., a metal hyperraccumulation, to growth on a zinc-lead waste heap in southern Poland / M Wierzbicka, M. Pielichowska // Chemospere. 2004. - Vol. 54. - P. 1663-1674.

171. World Referative Base of Soil Resourses. Rome: FAO, 1998. - 88 p.126