Закономерности распределения серы в мерзлотно-таежных почвах плато Путорана

Пономарева, Татьяна Валерьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Закономерности распределения серы в мерзлотно-таежных почвах плато Путорана
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Закономерности распределения серы в мерзлотно-таежных почвах плато Путорана"

На правах рукописи

ПОНОМАРЕВА Татьяна Валерьевна

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРЫ В МЕРЗЛОТНО-ТАЕЖНЫХ ПОЧВАХ ПЛАТО ПУТОРАНА

Специальность 03 00 16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Красноярск - 2007

003059052

Работа выполнена в лаборатории лесного почвоведения Института леса им ВН Сукачева СО РАН

Научный руководитель

Официальные оппоненты

доктор биологических наук, профессор Ершов Юрий Иванович

доктор биологических наук, профессор Сорокин Николай Дмитриевич

доктор биологических наук, профессор Крупкин Петр Иванович

Ведущая организация

Сибирский государственный технологический университет

Защита состоится «30» мая 2007г в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 003 056 01 в Институте леса им В Н Сукачева СО РАН по адресу 660036, г Красноярск, Академгородок, Институт леса им ВН Сукачева СО РАН, факс 7(3912)433686, e-mail lnstitute@forest akadem ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института леса им ВН Сукачева СО РАН

Автореферат разослан « » апреля 2007г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат физ -мат наук

А В Шашкин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы:

Специфика функционирования лесных биогеоценозов севера Средней Сибири определяется экстремальными природными условиями и интенсивным продолжительным воздействием антропогенного фактора В настоящее время особое внимание уделяется техногенному воздействию на почвы северных территорий (Крючков, 1991, Власенко и др, 1995, Морозкин и др, 2001, Ровинский и др, 2001, ЗсИагск, 2000) Почвенный покров и почвы севера Средней Сибири специфичны (Соколов, 1986, Соколов, Градусов, 1981, Ершов, 1994, 2004, Конюшков, 1992) и неравномерно охвачены исследованиями

Сера - важный биоэлемент, она входит в состав многих органических соединений, активно усваивается растениями Вместе с тем ее повышенное содержание оказывает негативное воздействие на свойства мерзлотно-таежных почв Сернистый ангидрид (8СЬ) является основным загрязнителем в регионе, поэтому особую значимость приобретает изучение содержания, распределения и трансформации серы в почвах

Цель диссертационной работы выявить содержание и закономерности распределения серы в мерзлотно-таежных почвах В задачи исследований входило

- изучение условий почвообразования,

- морфологическая и аналитическая характеристика почв,

- оценка пространственного и внутрипочвенного распределения серы в почвах геохимически сопряженных ландшафтов,

- определение взаимосвязи между кислотностью почвы и содержанием серы Защищаемые положения

1 Распределение серы в почвах геохимических ландшафтов определяется химико-минералогическим составом материнских пород, рельефом, миграционной способностью серы, свойствами почв

2 В почвах лесных биогеоценозов наблюдается тенденция увеличения концентрации серы в органогенных горизонтах по мере приближения к источнику эмиссии

Личный вклад автора Исследования по теме диссертации проведены автором, в том числе полевые исследования, морфологическое описание почв, сбор и подготовка образцов к физико-химическим анализам, определение содержания серы в почвах, анализ, обобщение и интерпретация полученных результатов

Научная новизна Определено содержание различных форм серы в почвах Выявлена зависимость между расстоянием от источника эмиссии и концентрацией серы в почвах Проведено изучение пространственного и внутрипочвенного распределения серы в почвах геохимических ландшафтов Установлена связь между показателями почвенной кислотности и содержанием серы

Апробация работы Основные положения работы были представлены на конференциях международной научной конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири» (Абакан, 2001), международном симпозиуме «Проблемы устойчивого развития регионов в XXI веке» (Биробиджан, 2002), Всероссийской научной конференции «Северный регион наука и социокультурная динамика» (Сургут, 2002), Всероссийской конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса» (Москва, 2003), международной конференции 'ЕЫУ11ЮМ18-2004' (Томск, 2004), Всероссийской научной конференции «Мерзлотные

почвы разнообразие, экология и охрана» (Якутск, 2004), VI Сибирском совещании по климато-экологическому мониторингу (Томск, 2005), II международной научно-практической конференции «Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экосистем» (Иркутск, 2006), конференции молодых >"ченых «Исследования компонентов лесных экосистем» (Красноярск, 2006),

Публикации По теме диссертации опубликовано 18 работ и 2 находятся в печати

Структура и объем диссертации Работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы Работа изложена на 148 страницах машинописного текста, содержит 12 таблиц, 31 рисунок При написании работы использовано 220 литературных источников, из них 40 на иностранных языках

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1 Экологическая роль серы

На основании обзора отечественной и зарубежной литературы в главе приводится характеристика свойств серы и ее соединений (Ферсман, 1934, Виноградов, 1957, Вернадский, 1965, Перельман, 1966, Иванов, 1983, Рябошапко, 1983, Ушакова, 1997, Добровольский, 2003, Little, 1957, Wilhams, 1962, Tabatabai, 1988) Обсуждаются процессы поступления и выщелачивания серы в почвенном профиле, трансформации и распределения соединений серы в различных типах почв (Лукина, Никонов, 1996, Никонов, Копцик, 1999, Морозкин и др , 2001) Сера находится в почве как в виде минеральной (легкодоступной) формы, так и в органической (малодоступной) (Никитишен, Дмитракова, 1983) Резервная сера представлена в основном серой гумуса и небольшим количеством минеральных соединений, не переходящих в солянокислую вытяжку, доступная сера - сульфатами кальция, магния и одновалентных катионов, легкорастворимая - сульфатами одновалентных катионов (Пономарева, Плотникова, 1980, Убугунов, 1984)

Отдельно выделяется проблема воздействия на почвы кислотных осадков и соединений серы (Израэль, 1989, Лукина, Никонов, 1996) Техногенная сера рассматривается как один из основных кислотообразующих агентов, поступающих в атмосферу и далее в почвы при промышленном загрязнении (Масловский, Григорьев, 1973, Вальников и др, 1973, Алексеева, 1975, Янишевский и др, 1977, Биогеохимические функции лесов , 1994, Копцик, Силаева, 1995) В зоне загрязнения в почвах значительно повышается содержание серы и происходит циркуляция почвенных растворов с высокой концентрацией ионов водорода (Н ) и сульфат-иона (S04 ") (Чертов, 1982) В большинстве исследований учитывается лишь изменение кислотности почвенной среды Работ по изучению распределения серы в лесных почвах, подверженных техногенному воздействию мало (Гришина, Нургалиев, 1990, Ершов, 1992, Воробейчик, Хатемирова, 1995, Копцик, Силаева, 1995, Кашулина, 2002, Brown, 1987, Dechnik, Kaczor, 1994)

Глава 2. Экологические условия почвообразования

Территория исследований расположена в Заполярье Средней Сибири (6770° с ш и 89-90° в д) в северо-западной части Среднесибирского плоскогорья Западная часть региона (Приенисейская равнина) относится к Западно-Сибирской

низменности (Рогинец, 1971) С востока район охватывают горы западного макросклона плато Путорана Территория отнесена к Западно-Путоранской горной провинции вертикально- и экспозиционно-дифференцированной мезокомбинации подбуров, грануземов и таежных торфяно-перегнойных высокогумусных неоглеенных почв (криоземов) (Ершов, 1995) Рельеф низкогорный, абсолютные высоты колеблются в пределах 80-600 м Поверхность расчленена долинами рек и озерными котловинами

В геологическом строении Сибирской платформы принимают участие горные породы от протерозоя до современных (Даценко, 1968) Плато Путорана сложено верхнепалеозойскими-нижнемезозойскими траппами, которые представлены гипабиссальными интрузивными и эффузивными изверженными породами ультраосновного, основного, среднего, кислого и щелочного составов (Лурье, Масайтис, 1966) Почвообразующими породами являются продукты выветривания массивно-кристаллических пород траппового комплекса, имеющие разный генезис и довольно однородный литолого-петрографо-минералогический состав (Иванова и др, 1967, Ершов, 2004)

Климат континентальный, с закономерным нарастанием континентальности к востоку, холодный гумидный (Ершов, 1992) с продолжительной холодной зимой и коротким летом Среднегодовая температура воздуха составляет -9,7 °С, за год в среднем выпадает около 440 мм осадков Безморозный период длится 50—80 дней Продолжительность устойчивого снежного покрова 240-250 дней (Средняя Сибирь, 1964) Регион расположен в области многолетнемерзлых горных пород и характеризуется неоднородными геокриологическими условиями Многолетняя мерзлота имеет сплошное (сплошная криолитозона) или прерывистое (прерывистая криолитозона) распространение Согласно лесорастительному районированию район исследований относится к Путоранской горной лесорастительной провинции северотаежных лесов и горных тундр (Короткое, 1991)

В Норильском промышленном районе, в зоне воздействия которого находится район исследования, в лесные биогеоценозы с атмосферными осадками идет постоянное поступление техногенной серы В Норильской долине в соответствии с розой ветров четко выражен градиент выпадения техногенных элементов из атмосферы с севера-северо-запада на юг-юго-восток

Глава 3. Объекты и методы исследований

Объекты исследований. Исследования проводились на территории, расположенной в северо-западной части Среднесибирского плоскогорья на западном макросклоне плато Путорана Было заложено три катены (почвенно-экологических профиля), удаленных на различное расстояние от источника эмиссии серы в южном-юго-восточном направлении (№ 1 - «Горбиачин», удаленность 210 км, № 2 - «Ирбэ» 130 км и № 3 - «Глубокое» 95 км) Ключевые участки выбирались с расчетом наиболее полного охвата всего спектра ландшафтов На почвенно-экологических профилях закладывались пробные площади, на которых проводилось комплексное изучение компонентов лесных биогеоценозов, включая древостой, травяно-кустарниковый ярус, напочвенный покров и почвы Объектом изучения послужили мерзлотно-таежные почвы элементарных геохимических ландшафтов

Методы исследований Исследование почв проводилось с использованием катенного метода, при котором изучается цепочка сменяющих друг друга от водораздела к подножию склона растительности, горных пород и почв При описании

морфологии почв использовалась система индексов и определений горизонтов, разработанная в программе почвенной карты СССР масштаба 1 2 500 ООО (Программа почвенной карты СССР , 1972) и классификации почв России (Классификация почв России, 1997) При изучении морфологических свойств почв основное внимание уделялось строению генетических горизонтов, которое в значительной степени определяет их генетическую принадлежность Отбирались образцы почв и горных пород для аналитической обработки

Физические свойства почв определялись по стандартным методикам объемная масса, удельный вес (Вадюнина, Корчагина, 1973), гранулометрический состав по Качинскому (Качинский, 1958) Химические свойства почв по стандартным методикам (Аринушкина, 1970) Определены валовая, минеральная (сульфатная), подвижная (легкорастворимые сульфаты) и резервная (труднорастворимые и нерастворимые соединения) формы серы в почвах Определение содержания валовой, минеральной и подвижной форм серы проводилось объемным методом солями бария в присутствии металлоиндикатора нитхромазо (Айдинян и др , 1968) Резервная форма рассчитывалась как разница между содержанием валовой и минеральной серы

За период исследований заложено 3 почвенно-экологических профиля, 19 разрезов, отобрано 90 образцов почвы и горных пород Всего выполнено и проанализировано 600 измерений Статистическая обработка полученных экспериментальных данных осуществлялись с использованием методов описательной статистики, регрессионного и корреляционного анализа

Глава 4. Морфологическая и физико-химическая характеристика почв

Криоземы Почвы имеют профиль 01-(02)-A10(A10Bd,tix, A10Bg,d,tix)-Bd,tix,-L, состоящий из влажно-торфяной подстики (О) мощностью до 11 см, переходного горизонта (А 10) и перемешанного (криотурбированного) минерального тиксотропного (при высыхании слитного, плотного, глыбистого) горизонта (Bd,tix,j-) серовато-бурого цвета (может быть с признаками оглеения) с рассеянными в нем растительными остатками Последний имеет непрочную криогенно-слоеватую (плитчатую) структуру или бесструктурный В надмерзлотной части профиля встречаются признаки оглеения На глубине 40-90 см профиль подпирается льдистой многолетней мерзлотой и переувлажнен

Криоземы формируются на склонах под лиственничными и березовыми лесами с кустарничково-зеленомошно-лишайниковым напочвенным покровом Мощность профиля небольшая 20-85 см В профиле хорошо выражены криогенные явления перемешивание, криогенная сортировка материала, пучения, трещинообразование Минеральная часть профиля слабо дифференцирована на генетические горизонты Хорошо выражен только органогенный горизонт На поверхности всегда имеется подстилка, состоящая из слабо- и среднеразложившихся остатков мхов и лишайников Гранулометрический состав почв однородный или малокаменистый суглинисто-глинистый, каменистость составляет 20 - 50%

Криоземы имеют сильнокислую-кислую реакцию среды, ненасыщенный или слабоненасыщенный почвенный поглощающий комплекс (ППК) в органогенных и грубогумусовых горизонтах и слабокислую и близкую к нейтральной реакцию и насыщенный ППК минеральной толщи Содержание обменных катионов сравнительно небольшое По содержанию гумусовых веществ может считаться многогумусированной (за счет содержания грубого гумуса в органогенных горизонтах), (табл 1)

Таблица 1 Физико-химические свойства криоземов

S2 о СО Глубина, см о S 5. я С я « Я о. м о К :2 О Ч О п СЧ cd u £ и "ой Z о 2 Е н j 5 о 4 Обменная кислотность по Соколову, ммоль/100 г Обменные катионы, ммоль/100 г Степень насыщен ности основани

О U, >> и> о § С g & к о, ° о S &S 1 9 * и А1 Н Са Mg ями, %

Криоземы грубогумусовые

oi 04 - 80,1 4,6 47,0 6,8 0,420 10,0 3,0 22

АО 4-7 9,3 13,5 5,1 12,8 1,0 0,063 132 5,2 53

А1 7-18 4,6 8,7 5,5 9,04 0,9 0,011 11,6 4,6 64

ВС 18-20 2,4 - 6,0 - 0,9 0,014 12,8 5,0 -

Криоземы грубогумусовые глееватые

01 0-6 - 893 4,5 53,8 5,04 0,420 14,0 6,0 27

АО 6-8 3,9 - 5,1 - - - - -

BCg 38-58 0,5 - 8Д 0,73 0,068 - 25,0 5,6 98

Таблица 2 Физико-химические свойства торфяно-криоземов

Горизонт Глубина, см Гумус, % Потеря при прокаливании, % рН водной Гидролитическа я кислотность, ммоль/ЮОг Обменная кислотность по Соколову, ммоль/100 г Обменные катионы, ммоль/100 г Степень насыщенности

А1 Н Са Mg

01 0-15 - 87,1 43 57,5 0,945 - 7,1 4,0 32

АО 15-35 26,2 30,5 5Д 23,9 3,255 0,630 4,0 6,0 29

Bd 35^1 11,3 14,4 5,7 9,04 0,105 0,053 123 4,6 65

Торфяно-криоземы Профиль почв 0v-01-(02)-AlBd(A10x)-(Bd,x, Bd,g,x)-BCx(BCg,x)-Cx(Dx) Основными морфологическими признаками являются органогенный (влажно-торфяной) горизонт О мощностью до 30 см, состоящий из торфяного 01 и, нередко, торфяно-перегнойного 02 В горизонтах AlBd, АЮх органический материал имеет преимущественно грубогумусовый характер и находится в механической смеси с минеральной массой Минеральная толща маломощная (до 4050 см), обогащена мелкими растительными остатками и может быть оглеена, в ней активно проявляется криогенный массообмен, обусловливающий гомогенность органического и минерального материала Профиль подпирается льдистой многолетней мерзлотой, надмерзлотная минеральная масса часто плывунная

Эти почвы формируются в нижней пологой части склонов в условиях затрудненного дренажа под лиственничными лесами с кустарничково-зеленомошным и кустарничково-осоково-злаковым напочвенным покровом Мощность почвенного профиля 50-80 см, горизонт постилки (15-30 см) состоит из слаборазложившихся растительных остатков Гранулометрический состав торфяно-криоземов варьирует от связнопесчаного до среднесуглинистого (реже тяжелосуглинистого) и определяется

составом материнских пород Почвы имеют сильнокислую-кислую реакцию в органогенных горизонтах и слабокислую или близкую к нейтральной в минеральных В соответствии с реакцией среды находится и насыщенность ППК органогенные горизонты ненасыщены, а минеральная толща насыщена основаниями Содержание гумуса в верхних горизонтах достигает 26,2%, в минеральных - 11,3% (табл 2)

Подбуры характеризуются бурым профилем, залегающим непосредственно под органо-аккумулятивным горизонтом Профиль подбуров 0у-0-(02)-ВИ,1-ВГ-ВС-С Выделяются сухоторфянистая подстилка О, грубогумусовый АО (реже торфянисто-перегнойный горизонт 02) и иллювиально-альфегумусовый (ВЬ,0 горизонты, которые являются типодиагностическими Гумусово-аккумулятивный, подзолистый (оподзотенный) и оглеенный горизонты отсутствуют В горизонте ВЬ,Г морфологически и аналитически фиксируется накопление легкомобилизуемых форм полутораоксидов и подвижного органического вещества в виде натечных аккумуляций (кутан) на поверхности щебня и частиц мелкозема, придающих горизонту коричневую или охристую окраску Профиль маломощный и щебнистый

Таблица 3 Физико-химические свойства подбуров

» 2 Ь о о м К £ 3 £Х ю 'умус, % Я я & 1 3. | о я РН Обменная кислотность по Соколову, ммоль/100 г £ 3 Й и и П о з- Й о я 2-Ь| Р 5 о с? 5 ч о Обменные катионы, ммоль/ЮОг Насыщенность основаниями, %

^ 5 и-н С « 1-1 о о, с вод НОЙ соле ВОЙ А1 Н О, к Й 3 к 3 и Са м8

о (0-5) - 87,9 4,4 3,5 3,05 0,95 56,3 26,0 8,0 38

АО (7-11) 48,3 56,0 4,6 4,4 4,9 1,89 45,9 21,0 6,0 37

ВЬ/ (П-17) 12,2 24,5 4,9 4,5 5,21 - 28,2 2,5 0,8 11

Почвы формируются в условиях хорошего дренажа на террасах и склонах южной и юго-восточной экспозиции на сильно щебнистых породах под лиственничными и лиственнично-еловыми и березовыми лесами с кустарничково-лишайниковым и кустарничково-зеленомошным напочвенным покровом Мощность почвенного профиля 20-75 см, подстилки - 4-7 см Гранулометрический состав подбуров варьирует от супеси до легкой глины Почвы имеют сильнокислую слабокислую реакцию среды (рН 3,8-6,0) Наиболее кислыми являются ненасыщенные основаниями органо-аккумулятивные горизонты С глубиной по профилю ненасыщенность ППК уменьшается Содержание гумуса резко убывает с глубиной от 48,3% в органогенных до 1,0% в нижних минеральных горизонтах Содержание гумуса в горизонтах ВЬ^ и ВГ высокое (4,7-12,2%), что обусловлено альфегумусовым процессом (табл 3)

Глава 5. Содержание и распределение серы в почвах

Кларк серы (S) в почвах- 0,085 %, ичи 850 мг/кг Легкая растворимость ряда сульфатов определяют типоморфность элемента (Виноградов, 1957) Общее содержание серы в почвах составляет в среднем 0,04-0,06%, в растениях 0,02-1,8% (Айдинян, Иванова, Соловьева, 1968) Полагают, что многие почвы бедны серой, при содержании ее в гумусовом горизонте менее 0,01% (Айдинян, 1964), а в торфяных почвах количество ее достигает 1% и реже - 2-5% (Иванов, 1983, Айдинян, 1964, Freney, Williams, 1978)

5 1 Влияние удаленности источника загрязнения на распределение валовой серы в

почвах

Тяжелые металлы и сульфат-ионы (S042") в составе кислотных осадков и пыли, поступая в почву, вступают в различные химические реакции, адсорбируются органическим веществом, глинистыми минералами, оксидами (железа, алюминия и др ), поглощаются растительностью В разных почвах соотношения этих форм и поведение различны, что зависит от многих природных и техногенных факторов Поведение серы в почве определяется окислительно-восстановительными условиями (Глазовская, 1978, Маслова, 2000)

Для оценки пространственного распределения серы в почвах, были использованы данные по содержанию валовой серы в почвах на 20 ключевых участках, удаленных на различное расстояние от источника загрязнения (от 4 до 250 км) Установлена тенденция увеличения содержания серы по мере приближения к источнику загрязнения Концентрация общей серы в почвах региона варьирует (коэффициент вариации более 20%), и во многих разрезах выше кларка Превышение кларка (на отдельных ключевых участках более чем в 8 раз)

Выявлено, что существующая тенденция увеличения концентрации наиболее выражена в органогенных горизонтах, о чем свидетельствует тесная обратная связь между количеством валовой серы и расстоянием до источника загрязнения (коэффициент корреляции г=-0,63, при уровне значимости 95%) Зависимость содержания серы в подстилках от расстояния в первом приближении описывается логарифмической функцией (рис 1)

В нижележащих горизонтах не наблюдается четкой зависимости увеличения концентрации серы от расстояния При удалении от источника выбросов более чем на 100 км содержание серы в почвах уменьшается до величин близких к кларку или ниже его Незначительное превышение кларка в органоминеральных горизонтах АО отмечается в отдельных почвенных разрезах ключевых участков «Горбиачин» и «Ирбэ» Повышенное содержание общей серы в минеральных горизонтах (в 2 раза выше кларка) наблюдается на ключевом участке «Горбиачин», что обусловлено химико-минералогическими свойствами материнской породы (рис 2)

В результате комплексных исследований, на основании анализа данных аэро- и космосъемки, фитоценотических параметров растительных сообществ, а также снега, почв и растительных образцов на содержание серы и тяжелых металлов, сотрудниками Института леса им В H Сукачева были выделены 5 зон нарушенное™ экосистем (Поляков, 2006, Корец, Рыжкова, 2006) Согласно этому разделению и полученным нами данным почвенно-экологические профили «Горбиачин», «Ирбэ» относятся к слабо нарушенным, а «Глубокое» - к умеренно нарушенным Почвы этих ключевых участков можно отнести к условно фоновым, поскольку они находятся в зоне слабого техногенного воздействия

Сера, мг/кг

у = -807,34Ln(x) + 4654,7

1000

Кларк серi.i (85Ü .«г/кг)

100

150

200 250

Расстояние, км

• О о ЛО л В Генетические горизонты

Рис.1. Пространственное распределение валовой серы в почвах, подверженных аэротехногенному воздействию (средние концентрации для различных горизонтов почвенного профиля). Логарифмической функцией описывается распределение серы в органогенных горизонтах.

Сера, мг/кг

----Кларк серы

2500 2000 1500 1000 500

О ■

Горбначин Глубокое

Ирбэ

Рис. 2, Средние концентрации серы в почвах на ключевых участках йГорбиачин», «Ирбэ». «Глубокое».

(1а основе полученных данных рассчитана средняя фоновая концентрация валовой серы в почвах территории, слабо подверженной техногенному влиянию (использовано более 200 значений). Таким образом, средняя концентрация валовой серы в мерзлотно-таежных почвах плато Куторана составила 1233±266 мг/кг или 0,12%. Данное значение выше принятого нами кларка (850 мг/кг), что является результатом высокого содержания серы в минеральных горизонтах, определяемого особенностями химико-минералогического состава почвообразующих пород.

Анализ почв показал, что Содержание общей серы в минеральных горизонтах ira всех ключевых участках незначительно выше кларка: «Горбиачин» - 1139 мг/кг, «Ирбэ» -913 мг/кг, «Глубокое» - 1140 мг/кг. 11рй расчете концентрации серы для горизонтов подстилки отмечено снижение количества по мере удаления от источника загрязнения: 734 мг/кг, 637 мг/кг и 510 мг/кг соответственно (рис. 3).

Рис. 3. Среднее содержание серы в органогенных и минеральных горизонтах на

Сера мг/кг

----Кларк серы

210км !30км 95км

Расстояние от источника эмиссии

ключевых участках, удаленных от источника эмиссии в южном направлении па 210 км («Горбиачин»), юго-восточном направлении на 130 км («Ирбэ») и 95 км («Глубокое»),

Средние концентрации различных форм серы по почвенному профилю сильно варьируют (коэффициенты вариации более 30%). Большая вариабельность содержания серы обусловлена сложностью почвенного покрова, формирующегося под воздействием криогенных, антропогенных и других факторов почвообразования, ({а¡¡большей вариабельностью отличается концентрация валовой формы серы, особенно в органоминеральных и минеральных горизонтах. Коэффициент вариации для минеральной и подвижной форм серы ниже, он имеет близкие значения во всех горизонтах.

5.2. Концентрация серы в отдельных компонентах биогеоценоза

Воздействие на лесные биогеоценозы экстремальных доз кислотных атмосферных выпадений, затрагивает клеточный, тканевый, системный и видовой уровень организации растительных сообществ. Изменение свойств подкисляющейся почвы способно оказать влияние и на структуру целой растительной ассоциации (Маслова, 2004; Ulrich, 1980).

По данным (Ведрова, 2002; Зубарева, ] 996), концентрация серы в ассимилирующих органах деревьев и в средних образцах травяно-кустарничкового покрова, мхов и лишайников выше, чем в мертвых растительных остатках. По мере приближения к источнику загрязнения содержание серы увеличивается, однако не выходит за пределы средней концентрации (3400 мг/кг) в живом органическом веществе высших растений суши.

Концентрация серы в подстилках заметно ниже, чем в живом растительном веществе, и характеризуется значительной вариабельностью в пределах каждого фан секта. Если принять за кларковое значение серы в подстилках величину 850 мг/кг

(кларк серы в почвах), то ни в одном из местообитаний трех почвенно-экологических профилей подстилки практически не загрязнены или слабо загрязнены серой

Таблица 4 Концентрация серы в ассимилирующей биомассе, мертвых растительных _остатках и почве, мг/кг*_

Компоненты Почвенно-экологический профиль

«Горбиачин» «Ирбэ» «Глубокое»

Хвоя 920-2140 - -

Листья березы - 1935-2660 2560

Травяно-кустарничковый ярус 1920 1650 1400

Мхи 1375 1660 1818

Лишайники - 475 785

Лесная подстилка 1143-202 604-461 225-220

Корневой детрит 700 1020 1520

Почва 1395 976 1315

*— по данным Ведровой Э Ф , 2002

Содержание серы в корневом детрите, как и в подстилке, увеличивается по мере приближения к источнику эмиссии Концентрация серы в минеральной части профиля почв, как на максимальном, так и минимальном расстоянии от источника загрязнения, выше кларка, но ниже чем в травяно-кустарничковом ярусе и мхах (табл 4)

5 3 Распределение серы в геохимических ландшафтах

Миграция серы в ландшафтах происходит по следующим схемам атмосферный воздух —> почва —> почвенно-грунтовые воды, почвообразующая порода —» почва <-> фитоценоз (биогеохимический круговорот)

Анализ средних концентраций серы показал, что на ПЭП «Горбиачин» наименьшее содержание валовой серы отмечается в криоземах грубогумусовых верхней части склона, формирующихся в лиственничниках кустарничково зеленомошно-лишайниковых, наибольшее содержание - в транс-аккумулятивных ландшафтах средней части профиля в тех же почвах Распределение минеральной и подвижной форм серы достаточно равномерное, с незначительным снижением концентрации подвижной серы в средней части склона

На ПЭП «Ирбэ» минимальная концентрация общей серы наблюдается в подбурах под березняками вейниковыми в верхней части склона, концентрация увеличивается вниз по склону и достигает максимума в криоземах грубогумусовых, формирующихся в березняках-ельниках кустарниково-зеленомошного типа Распределение минеральной и подвижной форм серы более равномерное, с небольшим увеличением концентрации вниз по склону

На ПЭП «Глубокое» высокое содержание валовой серы наблюдается в подбурах верхних выположенных террас под лиственничниками чернично-осоковыми В средней части профиля в криоземах и торфяно-криоземах под лиственничниками и березняками кустарничково-зеленомошными концентрация ее снижается В криоземах грубогумусовых глееватых нижней части склона под лиственничниками голубично-лишайниковыми отмечаются достаточно высокие значения концентрации валовой серы В надмерзлотном оглеенном горизонте отдельных разрезов содержание ее очень

высокое и превышает кларк в 8 раз Распределение минеральной и подвижной форм имеет обратный характер, содержание их максимально в середине профиля и имеет более низкие значения в верхней и нижней части

На основании полученных нами данных можно сделать следующее заключение Характер распределения серы по элементам ландшафта обусловлено положением в рельефе, миграционной способностью соединений серы, химико-минералогическим составом почвообразующих пород и физико-химическими свойствами почв

5 4 Содержание и распределение серы в профиле почв

Концентрация серы в различных типах почв колеблется в широких пределах Согласно литературным данным содержание серы меньше 0,01 % характерно для песчаных почв Каштановые почвы, подстилаемые супесью и легким суглинком, содержат 0,015-0,03 %, каштановые и карбонатные, а также темно-каштановые и светло-каштановые на легких и средних суглинках содержат 0,03-0,04 %, темно-каштановые -0,04-0,05 %, черноземы южные на тяжелых суглинках 0,05-0,07 %, черноземы обыкновенные и пойменные почвы содержат более 0,07% серы (Слуцкая, 1972, Оголева, Вершинина, 1976, Пашова, Лотоцкая, 1976) Аккумуляция в почве техногенной серы определяется совокупным влиянием процессов поступления и потерь за счет выноса растениями и вымывания фильтрующимися осадками Отмечается, что в почвах разных типов соотношения между этими потоками существенно различаются

Анализ полученных нами данных показал, что содержание серы во всех исследуемых почвах достаточно высокое Средняя концентрация общей серы в почвах выше кларка в 1,5-2 раза и составляет в криоземах 1357 мг/кг (0,14%), в торфяно-криоземах 1071 мг/кг (0,11 %), в подбурах 1290 мг/кг (0,13%) Таким образом, наибольшей аккумулятивной способностью по отношению к соединениям серы в условно фоновых условиях местообитаниях характеризуются криоземы, наименьшей — торфяно-криоземы (рис 4)

Внутрипочвенное распределение серы обычно связано с содержанием органического вещества Концентрация серы обычно монотонно убывает с глубиной (Айдинян, 1964, Алексеева, Кулакова, 1971, Гринченко, Мамонтова, 1971, Масловский, Григорьев, 1973, Оголева, Вершинина, 1977, Tabatabai, Bremner, 1972, Reuss, 1976, Preney, Willi, 1978)

В лесных ландшафтах Приенисейского Севера максимальное количество серы характерно для дернового (Av) и органогенных горизонтов (Ov, 01,03), минимальное -для минеральной толщи профиля (В, Bh, ВС, BD, D) (Ершов, 1992) Различия в свойствах генетических горизонтов почв определяют различную интенсивность адсорбции сульфатов даже в пределах одного почвенного профиля (Smgh et al, 1980, Singh, Johnson, 1986)

Распределение соединений серы в исследованных почвах отличается специфичностью Максимум общей серы характерен для минеральных горизонтов, что, по-видимому, связано с высоким содержанием элемента в почвообразующих породах Высокие концентрации серы отмечаются в надмерзлотных горизонтах, где мерзлота является геохимическим барьером и способствует аккумуляции элемента Длительное пребывание нижних горизонтов в мерзлом состоянии препятствует вымыванию соединений серы из почвенного профиля

Сера, мг/кг

Кларк серы

2000

[ООО

1500

500

криоземы торфянО- под буры крпоземы

Рис. 4. Среднее содержание валовой серы в различных типах мерзл отно-таежных почв.

Криоземы характеризуются следующей схемой распределения серы: минимум общей серы отмечается в горизонте подстилки. Концентрация в этом горизонте ни в одном разрезе не превышает кларк. В органом и 11 ер ад ы 1 ом горизонте АО концентрация валовой серы увеличивается. В минеральных горизонтах почвенного профиля Содержание валовой серы может либо уменьшаться (на ключевом участке «Горбиачин»), либо увеличиваться (на ключевом участке «Глубокое»), что связано с физико-химическими свойствами почв и Материнских пород. Минеральная и подвижная сера распределяется более равномерно. Максимальное содержание этих форм, н основном, наблюдается в горизонте АО либо в минеральных горизонтах (рис. 5).

Торфино-крноземы характеризуются аккумулятивным распределением валовой серы. Минеральная сера распределяется по почвенному профилю равномерно с незначительным повышением в минеральных горизонтах по сравнению с подстилкой. Концентрация подвижной серы несколько снижается в минеральном горизонте В, незначительно увеличиваясь в надмерзлотном горизонте ВС (рис. 6).

В под бурах наиболее низкие концентрации общей серы отмечаются в органо-минеральных горизонтах. В нижележащих горизонтах содержание ее увеличивается. Распределение минеральной ссры аналогично валовому, но с меньшим варьированием по генетическим горизонтам. Подвижная сера распределяется достаточно равномерно, в большинстве случаев отмечается тенденция уменьшения концентрации этой формы серы вниз по профилю (рис. 7).

Корреляционный анализ показал, чго содержание резервной серы очень тесно связано с валовой конценграцией (коэффициент корреляции г= 0,98 для криоземов, для торфяно-криоземов - 0,99, для подбуров - 0,99). Содержание минеральной формы зависит от количества общей серы в меньшей степени (г= 0,40 - для криоземов, 0,77 - для тофяпо-криоземов и 0,70 - для подбуров соответственной Наблюдается тесная связь между содержанием подвижной и общей серы для тофяно-криоземов (г= -0,88).

В минеральная О резервная

1000 2000 3000 4000 Концентрация серы, мг/кг

Рис. 5. Распределение различных форм серы в почвенном профиле криоземов (разрез 5ПЗ).

АО

вс

■и» ! ■

иякв

в минеральная □ резервная

О 500 1000 1500 2000

Концентрация серы, мг/кг

Рис. 6. Распределение различных форм серы в почвенном профиле торфяно-криоземов (разрез ЗПЗ).

с: АО

ЩГЩЩЩЩЩ-,

я минеральная □ резервная

0 500 1000 1500 2000 2500

Кокцен1рация серы, мг/кг

Рис. 7. Распределение различных форм серы в почвенном профиле подбуров (разрез ЗГ12),

% от валовой % от минеральной

■ Криоземы О Торфяно-криоземы □ Подбуры

Рис. К. Содержание подвижной формы ссры в различных типах мерзлотных почв (в % от валового содержания и в %от минеральной фракции).

Анализ процентного соотношения форм соединений серы показал, что сера органогенных и органоминеральиых горизонтов сосредоточена главным образом в виде минеральной формы - 55-83% от валовой, В нижележащих горизонтах резервной серы больше, чем минеральной в 1,5-2 раза (рис. 5, 6, 7). Также характерно высокое содержание подвижной формы серы - 20-37% от валовой. 1 Тодвижносгь серы снижается в ряду криоземы - торфяно-криоземы - подбуры (рис. 8).

5.5. Зависимость кислотности почв от содержания серы

Поступление в почву кислотных компонентов в составе атмосферных выпадений представляет собой дополнительную кислотную нагрузку к естественному процессу кислотообразования в почвах. Интегральным показателем изменения кислотно-основных свойств почвы под влиянием кислотных осадков может считаться снижение рП.

Исследованные нами почвы имеют кислую-слабоюйслую реакцию среды в органогенных горизонтах (величина рН 4-5,5) и слабокислую (рП 4,5-6,5) в минеральных горизонтах. Уменьшение кислотности с глубиной является следствием уменьшения концентрации органических кислот. 1) верхних хумусированных горизонтах создается благоприятная среда для сорбции сульфатов, в результате чего возможно увеличение содержания серы с повышением доли минеральной и подвижной форм.

Отмечено, что кислотность мерзлотно-таежных почв зависит от содержания подвижной формы серы. Тесная взаимосвязь рН почвенного раствора и концентрации подвижной ссры наблюдается в почвах ПЭГГ «Горбиачип» и «Глубокое» (коэффициенты корреляции г = -0,77 и -0,68 соответственно) (рис.9). Регрессионный анализ данных показал значимость коэффициентов уравнений.

Сера, «Горбиачин» мг/кг

Сера, «Глубокое» мг/кг

3,5 4,5 5,5 6,5 3 5 7 9

рН водной вытяжки рН водной вытяжки

Рис 9 Зависимость кислотности почв от содержания подвижной серы (ПЭП «Горбиачин» и «Глубокое»)

ВЫВОДЫ

1 Почвенный покров западного макросклона плато Путорана представлен преимущественно криогидроморфными (криоземы и торфяно-криоземы) и криомезоморфными (подбуры) почвами, на формирование которых оказывают существенное влияние криогенез Криогидроморфные почвы развиты на мелкоземистых почвообразующих породах в подчиненных трансэчювиальных ландшафтах Криомезоморфные почвы - на сильно щебнистых хорошо дренированных породах в автономных ландшафтах водоразделов и террас

2 Почвы высоко гумусированы, имеют кислую-слабокислую реакцию среды органогенных горизонтов (рН 4,5-5,5) и слабокислую реакцию в минеральных горизонтах (рН 5,0-6,5) Почвенный поглощающий комплекс ненасыщен основаниями в органогенных и насыщен в минеральных горизонтах

3 Распределение серы в почвах геохимических ландшафтов, расположенных в зоне слабого аэротехногенного воздействия, определяется положением в рельефе, химико-минералогическими особенностями материнских пород, миграционной способностью серы и свойствами почв

4 Средняя фоновая концентрация валовой серы в почвах составляет 1233 мг/кг или 0,12% Полученное значение превышает кларк (850 мг/кг), что является результатом высокого содержаши серы в минеральных горизонтах, определяемого особенностями химико-минералогического состава исходных пород

5 Наблюдается тенденция уменьшения концентрации валовой серы в подстилках по мере удаления от источника эмиссии, о чем свидетельствует тесная связь между содержанием валовой серы и расстоянием от ключевого участка до источника загрязнения (коэффициент корреляции г = -0,63) Для минеральных горизонтов явно выраженной тенденции не наблюдается

6 Сера органогенных горизонтов сосредоточена главным образом в виде минеральной формы - 55-83% от валовой В нижележащих горизонтах резервной серы больше, чем минеральной в 1,5-2 раза Характерно высокое содержание подвижной формы серы -20-37% от валовой Подвижность серы снижается в ряду криоземы-торфяно-криоземы - подбуры

7 Наблюдается взаимосвязь между содержанием подвижной серы и кислотностью почв (г = -0,77 и -0,68) Увеличение доли подвижной серы может обусловливать подкисление почвенной среды

Список публикаций по теме диссертации (основные):

1 Пономарева Т В Морфологическая характеристика почв западной части плато Путорана/ТВ Пономарева//Ботан исслед в Сибири, вып 10 - Красноярск, 2002 -С 221-225

2 Пономарева Т В Экологическая характеристика почв западной части плато Путорана /Т В Пономарева, H А Лигаева // Тез Всероссийской конф «Проблемы устойчивого развития регионов в XXI веке», Биробиджан, 2002 - С 78

3 Пономарева Т В Исследование почв западной части плато Путорана /Т В Пономарева // Тез Всероссийской конф «Северный регион наука и социокультурная динамика», Сургут Изд-во СурГУ, 2002 — С 251

4 Пономарева Т В Состояние почв в лесных экосистемах севера Средней Сибири, подверженных аэротехногенному загрязнению серой /Т В Пономарева // Тез конф "Экологические проблемы промышленных регионов", Екатеринбург, 2003 - С 125-126

5 Пономарева Т В Комплексная оценка состояния лесных экосистем севера по наземным и дистанционным данным /Т В Пономарева // Тез Всероссийской конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса, M ИКИ РАН, 2003 - С 98

6 Пономарева Т В Содержание серы в почвах притундровых лесов Енисейского Севера /ТВ Пономарева // Тез Междунар Конференции 'ENVIROMIS-2004, 17-25 июля 2004, Томск - С 102

7 Пономарева Т В Формы серы в мерзлотных почвах притундровых лесов Енисейского севера /ТВ Пономарева // Мат Всерос научн конф «Мерзлотные почвы разнообразие, экология и охрана», Якутск Институт мерзлотоведения СО РАН, 2004 -С 50-54

8 Пономарева ТВ Сера в мерзлотных почвах лесных экосистем приенисейского севера /Т В Пономарева // Материалы VI Сибирского совещания по климато-экологическому мониторингу Томск 2005 С 195-196

9 Пономарева Т В Содержание серы в мерзлотных почвах притундровых лесов Енисейского севера /Т В Пономарева // Вестник ТГУ - 2005 -№15 -С 62-64

10 Пономарева Т В Особенности почвообразования подтаежной зоны Средней Сибири / Т В Пономарева, H А Лигаева // Вестник ТГУ - 2005 - №15 - С 229-230

11 Пономарева Т В Особенности почвообразования на северо-западе плато Путорана /Т В Пономарева // Почвы Сибири особенности функционирования и использования -Красноярск Изд-во КрасГАУ - 2006 - С 20-23

12 Пономарева ТВ Особенности формирования криогидроморфных почв в лесных экосистемах Средней Сибири /ТВ Пономарева // География и геоэкология Сибири материалы региональной научной конференции, посвященной дню Земли Вып 1 -Краснояр гос пед ун-т Им ВП Астафьева - Красноярск, 2006 - С 162-168

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Пономарева, Татьяна Валерьевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Экологическая роль серы

1.1 .Свойства серы и ее соединений

1.2. Эмиссия серы

1.3. Содержание серы в почве

1.4. Содержание серы в атмосфере и сорбция ее почвой

1.5. Биологические процессы образования и разложения сероорганических соединений

1.6. Изменение свойств почв под влиянием загрязнения техногенной серой

1.7. Баланс серы в лесных экосистемах

1.8. Механизмы устойчивости почв к кислотным нагрузкам

ГЛАВА 2. Экологические условия района исследований

2.1. Рельеф, геология и почвообразующие породы

2.2. Климат и мерзлотные условия

2.3. Растительность

2.4. Антропогенный фактор

ГЛАВА 3. Объекты и методы исследований

3.1. Объекты исследований

3.2. Методы исследований

ГЛАВА 4. Морфологическая и физико-химическая характеристика почв

4.1.Криоземы

4.2. Торфяно-криоземы

4.3. Подбуры

ГЛАВА 5. Содержание и распределение серы в почвах

5.1. Влияние удаленности источника загрязнения на распределение валовой серы в почвах

5.2. Концентрация серы в отдельных компонентах биогеоценоза

5.3. Распределение серы в почвах геохимических ландшафтах

5.4. Содержание и распределение серы в профиле почв

5.5. Зависимость кислотности почв от содержания серы 122 ВЫВОДЫ 127 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Закономерности распределения серы в мерзлотно-таежных почвах плато Путорана"

Актуальность работы:

Специфика функционирования лесных биогеоценозов севера определяется экстремальными природными условиями, а также продолжительным и интенсивным действием антропогенного фактора. В настоящее время особое внимание уделяется почвам северных территорий, подверженным техногенному воздействию (Крючков, 1991; Копцик, Силаева, 1995; Власенко и др., 1995; Воробейчик, Хатемирова, 1995; Морозкин и др., 2001; Ровинский и др., 2001; Schardt, 2000).

Отдельно выделяется проблема воздействия на экосистемы кислотных осадков и соединений серы (Ford, 1980; Freefelt, 1980; Чертов, 1982; Израэль, 1989; Ершов, 1992; Terelak, 1994; Лукина, Никонов, 1996; Никонов, Копцик, 1999; Маслова, 2004). В условиях Приенисейского севера наиболее мощным источником воздействия на лесные биогеоценозы являются атмосферные и наземные отходы перерабатывающих предприятий цветной металлургии, преобладающими компонентами которых являются сернистый ангидрид и тяжелые металлы.

Большой интерес к изучению серы как элемента питания растений и использованию различных соединений серы в качестве удобрений привел в 70-х годах к появлению многочисленных работ по агрохимии и почвоведению (Танин, 1965; Вальников и др., 1971, 1973; Гринченко, Мамонтова, 1971; Алексеева, 1975; Масловский, Григорьев, 1973; Оголева, Вершинина, 1976; Слуцкая, 1976; Янишевский и др., 1976). Основной проблемой в рассматриваемых работах являлся дефицит серы в агроценозах и возможность применения различных соединений серы в качестве удобрений. Достаточно подробно изучен вопрос о воздействии серы на растения (Пашова, Лотоцкая, 1976; Шевякова, 1979; Рудкова, 1981; Никитишен, Дмитракова, 1983; Ягодин, 1985; Thompson, 1986; Russell, 1988; Szarek, 1991).

Глобальному и региональному изучению серы посвящено много работ (Смола, Кельцев, 1976; Дончева, 1978; Проблемы экологического мониторинга., 1981; Чертов, 1982; Глобальный биогеохимический цикл серы., 1983; Brown, 1987; Лесные экосистемы., 1990; Гришина, Нургалиев, 1990; Ершов, 1992; Dziadowiec, 1994; Dechnik, Kaczor, 1994; Воробейчик, Хатемирова, 1995; Копцик, Силаева, 1995; Лукина, Никонов, 1996; Кашулина, 2002). Оксиды серы рассматриваются в качестве кислотных агентов, ухудшающих почвенные условия. При этом в большинстве исследований не определяется содержание серы или ее соединений в почве, а лишь учитывается изменение кислотности почвенной среды.

Несмотря на многочисленные работы по изучению влияния кислотных осадков, серы и ее соединений на почву и растения, данных по содержанию и распределению серы в лесных почвах, подверженных техногенному воздействию, мало.

Почвенный покров плато Путорана специфичен (Соколов, 1976, 1986; Соколов, Градусов, 1978, 1981; Ершов, 1992, 1995, 2004). Недостаток сведений о физико-химических свойствах почв севера, подверженных техногенному воздействию, не дает возможности прогнозировать изменения, которые могут происходить в экосистемах при разных уровнях атмосферного загрязнения. Для обширной территории Средней Сибири, чрезвычайно неравномерно охваченной почвенно-географическими исследованиями, изучение общих закономерностей мерзлотного почвообразования и распределения серы в почвах может восполнить отсутствие сведений о свойствах мерзлотных почв этого региона.

Сернистый ангидрид (SO2) является основным загрязнителем в исследуемом регионе, особую значимость приобретает изучение поступления, накопления и трансформации серы в почвах. До настоящего времени вопросу содержания и распределения серы в почвенном профиле не уделялось должного внимания, поэтому данная тема является актуальной.

Цель диссертационной работы:

Выявить содержание и закономерности распределения серы в мерзлотно-таежных почвах.

В задачи исследований входило:

- изучить условия почвообразования;

- дать морфологическую и аналитическую характеристику почв;

- оценить пространственное и внутрипочвенное распределение серы в почвах геохимически сопряженных ландшафтов;

- определить взаимосвязь между кислотностью почвы и содержанием серы.

Защищаемые положения:

1. Распределение серы в почвах геохимически сопряженных ландшафтов определяется химическим составом почвообразующих пород, рельефом, миграционной способностью серы, свойствами почв.

2. В почвах лесных биогеоценозов наблюдается тенденция увеличения концентрации серы в органогенных горизонтах по мере приближения к источнику эмиссии.

Личный вклад автора:

Исследования по теме диссертации проведены автором, в том числе полевые исследования, морфологическое описание почв, отбор и подготовка образцов к физико-химическим анализам, определение содержания серы в почвах, анализ, обобщение и интерпретация полученных результатов.

Научная новизна:

Определено содержание различных форм серы в почвах. Установлена зависимость между расстоянием от источника эмиссии и концентрацией серы в почвах. Выявлены закономерности пространственного и внутрипочвенного распределения серы в почвах геохимических ландшафтов. Установлена связь между показателями почвенной кислотности и содержанием серы.

Апробация работы:

Основные положения работы были представлены на конференциях: международной научной конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири» (Абакан, 2001); международном симпозиуме «Проблемы устойчивого развития регионов в XXI веке» (Биробиджан, 2002); Всероссийской научной конференции «Северный регион: наука и социокультурная динамика» (Сургут, 2002); Всероссийской конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса» (Москва, 2003); международной конференции 'ENVIROMIS-2004' (Томск, 2004); Всероссийской научной конференции «Мерзлотные почвы: разнообразие, экология и охрана» (Якутск, 2004); VI Сибирском совещании по климато-экологическому мониторингу (Томск, 2005); II международной научно-практической конференции «Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экосистем», (Иркутск, 2006); конференции молодых ученых «Исследования компонентов лесных экосистем» (Красноярск, 2006) и др.

Структура и объем диссертации.

Работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на 148 страницах машинописного текста, содержит 12 таблиц, 31 рисунок. При написании работы использовано 220 литературных источников, из них 40 на иностранных языках.

Благодарности:

Автор искренне благодарен научному руководителю д.б.н. Ю.И. Ершову за общее руководство в ходе выполнения работы. Автор благодарит сотрудников Института леса им. В.Н. Сукачева, принимавших участие в проведении полевых работ и сборе материала к.с-х.н В.В. Иванова, В.А.Солдатова, к.б.н. О.А. Зырянову, к.б.н. А.А. Кнорре, к.б.н. И.Н. Безкоровайную, к.б.н. А.С. Прокушкина и др.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Пономарева, Татьяна Валерьевна

выводы

1. Почвенный покров западного макросклона плато Путорана представлен преимущественно криогидроморфными (криоземы и торфяно-криоземы) и криомезоморфными (подбуры) почвами, на формирование которых оказывают существенное влияние криогенез. Криогидроморфные почвы развиты на мелкоземистых почвообразующих породах в подчиненных трансэлювиальных ландшафтах. Криомезоморфные почвы - на сильно щебнистых хорошо дренированных породах в автономных ландшафтах водоразделов и террас.

2. Почвы высоко гумусированы, имеют кислую-слабокислую реакцию среды органогенных горизонтов (рН 4,5-5,5) и слабокислую реакцию в минеральных горизонтах (рН 5,0-6,5). Почвенный поглощающий комплекс ненасыщен основаниями в органогенных и насыщен в минеральных горизонтах.

3. Распределение серы в почвах геохимических ландшафтов, расположенных в зоне слабого аэротехногенного воздействия, определяется положением в рельефе, химико-минералогическими особенностями материнских пород, миграционной способностью серы и свойствами почв.

4. Средняя фоновая концентрация валовой серы в почвах составляет 1233 мг/кг, или 0,12%. Полученное значение превышает кларк (850 мг/кг), что является результатом высокого содержания серы в минеральных горизонтах, определяемого особенностями химико-минералогического состава исходных пород.

5. Наблюдается тенденция уменьшения концентрации валовой серы в подстилках по мере удаления от источника эмиссии, о чем свидетельствует тесная связь между содержанием валовой серы и расстоянием от ключевого участка до источника загрязнения коэффициент корреляции г = -0,63). Для минеральных горизонтов явно выраженной тенденции не наблюдается.

6. Сера в органогенных горизонтах сосредоточена главным образом в виде минеральной формы - 55-83% от валовой. В нижележащих горизонтах резервной серы больше, чем минеральной в 1,5-2 раза. Характерно высокое содержание подвижной формы серы - 20-37% от валовой. Подвижность серы снижается в ряду криоземы-торфяно-криоземы-подбуры.

7. Установлена взаимосвязь между содержанием подвижной серы и кислотностью почв (г=-0,77 и -0,68). Увеличение доли подвижной серы приводит к подкислению почвенной среды.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Пономарева, Татьяна Валерьевна, Красноярск

1. Абаимов, А.П. Леса Красноярского Заполярья / А.П. Абаимов, А.И. Бондарев, О.А. Зырянова, С.А. Шитова // Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН. 1997. - 208 с.

2. Адерихин, П.Г. Метод определения органического углерода и валовой серы в почвах и осадочных породах / П.Г. Адерихин, Ю.И. Дудкин, Г.В. Королева, Т.Н. Михайлова, Б.В. Усков // Агрохимия. 1983. -№12. - С.103-108.

3. Айдинян, Р.Х. Содержание и формы соединений серы в различных почвах СССР и ее значение в обмене веществ между почвой и растением/ Р.Х. Айдинян // Агрохимия. 1964. - №10.

4. Айдинян, Р.Х. Методы извлечения и определения различных форм серы в почвах и растениях / Р.Х. Айдинян, М.С. Иванова, Т.Г. Соловьева//М.: 1968.

5. Алексеева, Е.Н. Миграция подвижной серы по профилю чернозема при внесении удобрений / Е.Н. Алексеева // Агрохимия. 1975. - №6. -С.93-95.

6. Алексеева, Е.Н. Влияние длительного применения удобрений на содержание серы в выщелоченном черноземе и в растениях / Е.Н. Алексеева, В.П. Кулакова//Агрохимия. -1971. -№5. С.113-116.

7. Антипов, В.Г. Устойчивость древесных растений к промышленным газам / В.Г. Антипов // Минск: Наука и техника. 1979. - 215 с.

8. Анучин, Н.П. Лесная таксация / Н.П. Анучин // М.: Лесная промышленность. -1971. 512 с.

9. Аринушкина, Е.В. Руководство по химическому анализу почв / Е.В. Аринушкина // М.: Изд-во МГУ. 1970. - 487 с.

10. Арманд, А.Д. Определение пределов устойчивости геосистем на примере окрестностей Мончегорского металлургического комбината / А.Д. Арманд, В.В. Кайданова, Г.В. Кушнарева, В.Г. Добродеев // Известия Акад. наук. Сер. геогр. -1991. № 1. - С. 93-104.

11. Аскинази, Д.А. К вопросу о природе почвенной кислотности / Д.А. Аскинази // Почвоведение. 1955. - №9. - С. 17-24.

12. Беус, А.А. Геохимия окружающей среды / А.А. Беус, Л.И. Грабовская, Н.В. Тихонова // М.: Недра. 1976. - 248 с.

13. Биогеохимические и геоэкологические исследования наземных и пресноводных экосистем. Вып. 12. Владивосток: Дальнаука. 2002. -247 с.

14. Биогеохимические функции лесов на северном пределе распространения. -Апатиты. 1994.-315 с.

15. Биогеохимические циклы в биосфере. М.: Наука. - 1976. - 238с.

16. Вадюнина, Н.В. Методы исследования физических свойств почв и грунтов / Н.В. Вадюнина, И.В. Корчагина // М.: "Высшая школа"-1973.-400 с.

17. Вальников, И.У. Сера в слитых черноземах Чувашии / И.У. Вальников, П.В. Гришин, Е.И. Ломако // Агрохимия. -1971. №8. - С.93-96.

18. Вальников, И.У. Влияние серы и гипса на агрохимические свойства дерново-подзолистых почв Предкамья Татарии / И.У. Вальников, В.Н. Мещанов, С.Ш. Нуриев //Агрохимия. 1973. - №9. - С.83-86.

19. Вальников, И.У. Формы серы в почвах среднего Поволжья / И.У. Вальников, A.M. Мишин // Агрохимия. 1974. -№12. - С.112-118.

20. Вернадский, В.И. Биосфера. М.: Мысль. - 1967. - 348 с.

21. Вернадский, В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения / В.И. Вернадский // М.: Наука. 1965. - 376 с.

22. Взаимодействие лесных экосистем и атмосферных загрязнителей. 4.2. Таллинн: Изд-во Академии Наук ЭССР. 1982. - 195 с.

23. Виноградов, А. П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах / А.П. Виноградов // М.: Изд-во АН СССР. - 1957. - 238 с.

24. Винокуров, М.А. Содержание в органической части почв серы и метод ее извлечения / М.А. Винокуров // Почвоведение. 1937. - №4. -С. 493-504.

25. Власенко, В.Э. Состояние и устойчивость хвойных лесов в условиях аэротехногенного загрязнения на Среднем Урале / В.Э. Власенко, C.JI. Менщиков, А.К. Махнев // Экология. 1995. - №3. - С. 193-196.

26. Водопьянова, Н.С. Растительность Путорана / Н.С. Водопьянова // Флора Путорана. Новосибирск. Наука. - 1976. - С. 11-31.

27. Возбуцкая, А.Е. Химия почв. / А.Е. Возбуцкая // М.: Высшая школа. -1968.-427 с.

28. Волкова, В.Г. Техногенез и трансформация ландшафтов / В.Г. Волкова, Н.Д. Давыдова // Новосибирск. Наука. Сиб. отд-ние. - 1987.

29. Воробейчик, Е.JI. Реакция лесных фитоценозов на техногенное загрязнение: зависимости доза эффект / E.JI. Воробейчик, Е.В. Хатемирова // Экология. - 1995. - №3. - С.31-43.

30. Геохимические и почвенные аспекты в изучении ландшафтов. М.: МГУ. 1975.

31. Герасимова, М.И. Микроморфология почв природных зон СССР / М.И. Герасимова, С.В. Губин, С.А. Шоба // Пущино. - 1992. - 200 с.

32. Гинсбург, Г.Д. Многолетнемерзлые породы Енисейского севера / Г.Д. Гинсбург, В.В. Рогожин // Геология и полезные ископаемые Норильского горнопромышленного. Норильск. - 1968. - С. 269-271.

33. Гире, Г.И. Динамика накопления серы древесными породами, растущими в зоне выбросов тепловой электростанции / Г.И. Гире, О.Н. Зубарева // Современное состояние биоценозов зоны КАТЭКа. JI. :Гидрометеоиздат. 1990. - С. 110-152.

34. Глазовская, М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР / М.А. Глазовская / М.: Высш. шк. - 1988.

35. Глазовская, М.А. Опыт классификации почв мира по устойчивости к техногенным кислотным воздействиям / М.А. Глазовская // Почвоведение. 1990, №9. - С. 82- 96.

36. Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека/ Ред. Г.К. Скрябин. М.: 1983.-420 с.

37. Горожанкина, С.М. Ландшафтные закономерности структуры растительного покрова западных отрогов гор Путорана / С.М. Горожанкина, Е.Н. Калашников, Л.В. Карпенко // География и природные ресурсы. -№3. 2005. - С.75-79.

38. Гринченко, Т.А. Влияние гипса, извести и удобрений на динамику серы в темно-серой оподзоленной почве Ровенской области УССР и ее поступление в растения / Т.А. Гринченко, Е.Г. Мамонтова // Агрохимия. -1971. №12. - С.92-95.

39. Гришина Л.А. Влияние атмосферного загрязнения на свойства почв. / Л.А. Гришина, М.К. Нургалиев / М.: Изд-во МГУ. 1990. - С. 152-158.

40. Дашевский, Л.И. К методике определения Са и SO4 в засоленных почвах и грунтовых водах / Л.И. Дашевский // Почвоведение. 1953. - №5. - С.77-78.

41. Дмитриев, Е.А. Математическая статистика в почвоведении / Е.А. Дмитриев // М.: Изд-во Моск. Ун-та. 1972. - 292 с.

42. Добровольский, В.В. Основы биогеохимии: Учебник для студ. высш. учеб. заведений / В.В. Добровольский/ М.: Издательский центр "Академия". - 2003. - 400 с.

43. Докучаев, В.В. Классификация почв (Северное полушарие) (1990 г.) / В.В. Докучаев // Избр. соч. в 3 т. М.: Сельхозгиз. 1949. - Т.З. - С. 339374.

44. Дончева, А.В. Ландшафт в зоне воздействия промышленности / А.В. Дончева / М.; "Лесная промышленность". 1978. - 96 с.

45. Драницын, Д.А. О некоторых зональных формах рельефа Крайнего Севера / Д.А. Драницын // Почвоведение. 1914. - №4. - С. 21- 68.

46. Евдокимова, Г.А. Эколого-микробиологические основы охраны почв Крайнего Севера / Г.А. Евдокимова // Апатиты. 1995. - 168 с.

47. Евдокимова, Г.А. Биологическая активность почв в условиях аэротехногенного загрязнения на Крайнем Севере /Евдокимова Г.А., Е.Е. Кислых, Н.П. Мозгова // Л.: Наука. 1984. - 120 с.

48. Ермоленко, Л.Г. Водный режим и водно-физические свойства почв хвойно-лиственных фитоценозов Западного Саяна / Л.Г. Ермоленко // Стационарные лесоводственные исследования в Сибири. Красноярск, Академия наук СССР. 1978. - С.97.

49. Ершов, Ю.И. Почвы предтундровых лесов Енисейского Заполярья, подверженные агропромышленным выбросам серы / Ю.И. Ершов // География и природные ресурсы. 1992. - №1. - С. 33-39.

50. Ершов, Ю.И. Мезоморфное почвообразование в таежно-мерзлотном семигумидном секторе Средней Сибири / Ю.И. Ершов // Почвоведение №10. -1994. - С 10-18.

51. Ершов, Ю.И. Закономерности почвообразования в пределах СреднеСибирского плоскогорья / Ю.И. Ершов // Почвоведение. №7.- 1995. С 805-810.

52. Ершов, Ю.И. Почвенно-географическое районирование Красноярского края / Ю.И. Ершов // География и природные ресурсы. №2- 1998. - С 110-118.

53. Ершов, Ю.И. Основы теории почвообразования / Ю.И. Ершов. Красноярск: РИО КГГТУ. - 1999. - 383 с.

54. Ершов, Ю.И. Почвенно-земельные ресурсы Красноярского края / Ю.И. Ершов // География и природные ресурсы. №1 - 2001. - С 89-97.

55. Ершов, Ю.И. Почвы Среднесибирского плоскогорья / Ю.И. Ершов. -Красноярск: Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН. 2004. - 86 с.

56. Жидков, А.Н. Эпифитные лишайники как показатель состояния сосновых насаждений в условиях промышленного загрязнения / А.Н. Жидков // Автореферат дис. канд. биол. наук. Москва. 1995. - 21 с.

57. Жиляков, Н.И. Распределение минеральных и органических веществ в почве в условиях освоения горных склонов / Н.И. Жиляков, Д.А. Баландин// Труды Дальневосточного горнотаежного ст. 1941. - Т.4. -С. 245-256.

58. Загрязнение воздуха и жизнь растений. Л.: Гидрометеоиздат. 1988. -535 с.

59. Зонн, С.В. Почва как компонент биогеоценоза / С.В. Зонн // Основы лесной биогеоценологии. -М.: Наука. 1964. - С. 161-205.

60. Зубарева, О.Н. Оценка состояния северных лесов в зоне промышленных эмиссий методом биоиндикации /О.Н. Зубарева// Тез. докладов 1 Межд. конф. Якутск. - 1996. - С.34.

61. Иванов, А.Ф. Рост древесных растений и кислотность почв / А.Ф. Иванов//Минск. 1970.-216 с.

62. Иванов, М.В. Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека /Иванов. М.В.// М.: Наука. 1983. - 420 с.

63. Иванова, A.M., Егорова И.С., Куликов Ю.С. Геохимические методы поисков меди и никеля на северо-западе Сибирской платформы / Иванова A.M. //Норильск. 1967. - 560 с.

64. Иванова, Е.Н. Систематика почв северной части европейской территории СССР / Е.Н. Иванова // Почвоведение. 1956. - №1. - С. 70-88.

65. Иванова, Е.Н. Развитие учения о генезисе почв в советском почвоведении / Е.Н. Иванова, Е.В. Лобова, Н.А. Ногина, В.М. Фридданд // Почвоведение. 1957. - №12. - С. 1-19.

66. Израэль, Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды / Ю.А. Израэль // М.: 1984. - 559 с.

67. Израэль, Ю.А. Кислотные дожди / Ю.А. Израэль // Л.: Гидрометеоиз-дат. 1989. - 269 с.

68. Кабата-Пендиас А., Микроэлементы в почвах и растениях / А. Кабата-Пендиас, Х.Пендиас //. М.: Мир. - 1989. - 439 с.

69. Качинский Н.А. Механический и микроагрегатный состав почвы, методы его изучения / Н.А. Качинский // М.: Из-во АН СССР. - 1958. -191 с.

70. Качинский, Н.А. Физика почвы / Н.А. Качинский // Ч. II .М: "Высшая школа".- 1970.-358 с.

71. Кашулина, Г.М. Аэротехногенная трансформация почв европейского субарктического региона / Г.М. Кашулина II Ч. 1 и 2. Апатиты. -2002.

72. Классификация почв России. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН. -1997. 235 с.

73. Ковалев, Р.В. Некоторые аспекты классификации почв Западной Сибири / Р.В. Ковалев, И.М. Гаджиев, В.Н. Хмелев // В кн. Исследование почв Сибири. - Новосибирск: Наука. - 1977.

74. Ковалевский, Л.А. Биогеохимия растений. Новосибирск: Наука, 1991. - 289 с.

75. Ков да, В. А. Биогеохимические циклы в природе и их нарушение человеком / В.А. Ковда // М.: Наука. 1975. - 72 с.

76. Ковда, В.А. Биогеохимия почвенного покрова / В.А. Ковда // М.: Наука. 1985. - 262 с.

77. Ковда, А.А., Розанова Б.Г. Почвоведение. Почва и почвообразование. Ч.-1. 1988.

78. Кожевников, Ю.П. Основные черты растительного покрова в районе оз. Аян (центр плато Путорана) / Ю.П. Кожевников // Всес. конф. "Растит, покров и проблема арктоальпийских флористич. связей. Тез. докл. Апатиты. 1984. - С. 11-12.

79. Кожевников, Ю.П. Интересные флористические находки на севере Якутии и северо-западе Путораны / Ю.П. Кожевников, М.Д. Андреева // Бот. журн., т. 65. № 5. - 1980. - С. 690-699.

80. Контроль состояния и регуляция функций биосистем на разных уровнях организации. Петрозаводск. 1993. - 208 с.

81. Конюшков, Д.Е. Структура почвенного покрова Северо-восточной части Среднесибирского плоскогорья / Д.Е. Конюшков // Почвоведение. №2. - 1992. - С.61-73.

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

83. Корец, М.А. Мониторинг состояния растительного покрова в зонах промышленных выбросов на основе сопряженного анализа наземных и дистанционных данных с использованием ГИС /М.А. Корец,

84. B.А.Рыжкова// ГЕО-Сибирь-2006. Т.2. Экономика природопользования и недвижимости. Землеустройство, лесоустройство, кадастры. 4.2. Мат. междунар. науч. Конгресса. Новосибирск, СГГА. 2006. - С. 214219.

85. Коротков, И.А. Лесорастительное районирование предтундровых лесов Сибири / И.А. Коротков // Эколого-географические проблемы сохранения и восстановления лесов Севера. Архангельск. 1991.1. C. 303-307.

86. Красильников, П.В. Трансформация слоистых силикатов в почвах, сопутствующая окислению сульфидных руд / П.В. Красильников // Почвоведение. 1997. - №10. - С. 1250-1259.

87. Крупский, Н.К. О содержании серы в гуминовых кислотах и фульво-кислотах некоторых почв УССР / Н.К. Крупский, Е.Г. Мамонтова, А.А. Бацула//Почвоведение. -1971. №10. - С. 37-40.

88. Крючков, В.В. Предельные антропогенные нагрузки и состояние экосистем Севера / В.В. Крючков // Экология. -1991. №3. - С.28-40.

89. Крючков, В.В. Закономерности изменения экосистем Севера при его хозяйственном освоении / В.В. Крючков // Экология. 1983. - № 6. - С. 65-67.

90. Куваев, В.Б. Высотное распределение растений в горах Путорана / В .Б. Куваев // М.: Наука. 1980. - 264 с.

91. Куваев, В.Б. Флора бассейна озера Северное на юго-западе гор Путорана (север Средней Сибири) / В.Б. Куваев, A.M. Лазарев // Бот. журн. Т. 66.-№7.-1981.-С. 943-957.

92. Кузнецова, И.В. Роль органического вещества в образовании водопрочной структуры дерново-подзолистых почв / И.В. Кузнецова // Почвоведение. 1994. - №11. - С.81-85.

93. Кулагин, Ю.З. К проблеме оздоровления промышленной среды / Ю.З. Кулагин, Э.М. Яфаев // Растения и промышленная среда. Свердловск. - 1978.- С. 136-142.

94. Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение / Ред. В.А. Алексеев// Л.: Наука. 1990. - 200 с.

95. Лукина, Н.В. Биогеохимические циклы в лесах Севера в условиях аг-ротехногенного загрязнения / Н.В. Лукина, В.В. Никонов / В 2-х ч. 4.1. Апатиты: изд-во Кольского научного центра РАН. 1996. - 213 с.

96. Маданов, П.В. Соотношение азота и серы в гумусе почв степного типа / П.В. Маданов // Почвоведение. 1946. - №8. - С.517-528.

97. Макро- и микроэлементы в минеральном питании растений. Рига.: Зи-натне. 1979. - 233 с.

98. Малюга, Д.П. К вопросу содержания микроэлементов в почвах и растениях в районах целинных земель / Д.П. Малюга, А.И. Макарова // Микроэлементы в с/х и медицине. 1956. - С. 485-495.

99. Марфенина, О.Е. Действие кислотных осадков на эпифитные и почвенные грибы в лесных биогеоценозах / О.Е. Марфенина, JI.B. Попова // Биологические науки. 1990. - №9. - С.83-89.

100. Маслова, И.Я. Экологическое и агрохимическое значение атмосферной серы техногенного происхождения / И.Я. Маслова // Сибирский Экологический журнал. 2004. - №3. - С. 377-390.

101. Масловский, В.В. Эффективность серы на почвах Горьковской области / В.В. Масловский, А.А. Григорьев // Агрохимия. 1973. - №7. -С.78-83.

102. Методические указания по определению серы в растениях и кормах растительного происхождения. М.: ЦИНАО. 2001.

103. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. М: Министерство сельского хозяйства РФ. - 1992.

104. Микроэлементы в некоторых почвах СССР. М.: "Наука". - 1964. -164 с.

105. Микроэлементы в почвах, водах и организмах Восточной Сибири, Дальнего Востока и их роль в жизни растений, животных и человека. Улан-Удэ. 1962. - 275с.

106. Микроэлементы: поступление, транспорт и физиологические функции в растениях. Киев: Наук. Думка. 1987. - 180с.

107. Моисеенко, Т.И. Теоретические основы нормирования антропогенных нагрузок на водоемы Субарктики / Т.И. Моисеенко // Апатиты. -1997.-261 с.

108. Морозкин, А.И. Состояние лесных экосистем в зоне влияния Нижнекамского промышленного комплекса / А.И. Морозкин, С.Н. Калимул-лина, JI.B. Соколова, Т.Л. Шпак // Почвоведение. 2001. - №12. -С. 1483-1492.

109. Наумов, Е.М. Главные типы генетических почвенных профилей и особенности почвенного покрова таежной зоны Крайнего Северо-Востока

110. Е.М. Наумов // Почвы и растительность мерзлотных районов СССР. -Магадан. 1973. - С. 48-55.

111. Неверова, О.А. Биоэкологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха по состоянию древесных растений / О.А. Неверова // Новосибирск: Наука. - 2001. - 118 с.

112. Никитишен, В.И. Круговорот и баланс серы в земледелии / В.И. Ники-тишен, J1.K. Дмитракова//Агрохимия. 1983. - №9. - С. 113-123.

113. Никонов, В.В. Кислотные осадки и лесные почвы / В.В. Никонов, Г.Н. Копцик Г.Н. Апатиты: Изд-во Кольского науч. Центра РАН. - 1999. -320 с.

114. Номоконов, Л.И. Общая биогеоценология / Л.И. Номоконов / Изд-во Ростовского университета. 1989. - 456 с.

115. Обзор фонового состояния окружающей природной среды на территории стран СНГ за 2001 г. Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. С.-П. - 2002.

116. Оголева, В.П. Содержание и закономерность распределения валовой серы в почвах Волгоградской области / В.П. Оголева, Г.А. Вершинина // Агрохимия. 1976. - №3. - С. 89-91.

117. Оголева В.П., Вершинина Г.А. Формы серы и закономерность их распределения в почвах Волгоградской области / В.П. Оголева, Г.А. Вершинина // Агрохимия. 1977. - №5. - С. 85-88.

118. Одум, Ю. Экология: в 2-х т. Пер. с англ. М.: Мир. - 1986. - Т.1. - 328 с.-Т.2.-376 с.

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

120. Пармузин, Ю.П. Горы Путорана (заметки в результате посещения в 1954 г.) / Ю.П. Пармузин // Вопросы физ. географии СССР. М.: Изд-во МГУ. 1959. - С. 39-79.

121. Пармузин, Ю.П. Ландшафтное районирование лесотундр и северных редколесий Заенисейских территорий / Ю.П. Пармузин // Растительность лесотундры и пути ее освоения. Л.: Наука. 1967. - С. 20-28.

122. Пармузин, Ю.П. Ландшафтные исследования гор Путорана в палеогеографических целях / Ю.П. Пармузин // Методы географич. исследований. М.: Географгиз. - 1969. - С. 304-315.

123. Пашова, В.Т., Использование серы культурами севооборотов и пополнение ее запасов в почве в условиях степи УССР / В.Т. Пашова, Л.С. Лотоцкая // Агрохимия. 1976. - №12. - С.84-87.

124. Перельман, А.И. Геохимия ландшафта / А.И. Перельман // М.: Географ. издат. 1966. - 496 с.

125. Перельман, А.И. Геохимия ландшафта / А.И. Перельман // Изд. 2-е.-М.: Высшая школа. 1975. - 340 с.

126. Перельман, А.И. Геохимия / А.И. Перельман // М.: Высшая школа. -1989. 528 с.

127. Перельман, А.И. Геохимия ландшафта / А.И. Перельман, Н.С. Касимов / М.: Астрея-2000. 1999. - 768 с.

128. Плохинский, Н.А. Математические методы в биологии / Н.А. Плохин-ский//М: МГУ. 1978. - 265 с.

129. Подзоров, Н.В. Накопление соединений серы в хвое сосны под влиянием дымовых выбросов / Н.В. Подзоров // М.: Лесная промышленность. 1972. - С. 29-31.

130. Полевая геоботаника. Л. - 1972. - T.IV. - 336 с.

131. Пономарева, В.В. Теория подзолообразовательного процесса (биохимические аспекты) / В.В. Пономарева // Л.: Наука. 1964.- 380 с.

132. Пономарева, В.В. Гумус и почвообразование / В.В. Пономарева, Т.А. Плотникова // Л.- Наука, 1980.

133. Почвенная съемка. М.: Изд-во АН СССР. 1959.-344 с.

134. Принципы организации и методы стационарного изучения почв. М.: Наука.- 1976.-246 с.

135. Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л.: 1981.-Т.4.

136. Программа почвенной карты СССР масштаба 1:2500000 / В.М. Фрид-ланд, Н.А. Караваева, Е.Н. Руднева, И.А. Соколов, В.О. Таргульян. М., 1972.-58с.

137. Рашевская, И.М. К вопросу о методах определения суммы сульфатов в почвах и об обволакивании гипса карбонатами / И.М. Рашевская // Почвоведение. 1954. - №9. - С. 72-74.

138. Ровинский, Ф.Я. Состояние и комплексный мониторинг природной среды и климата. Пределы изменений / Ф.Я. Ровинский, В.И. Егоров, С.А. Громов // М.: Наука. 2001. - С. 156-176.

139. Рогинец, И.И. Гидрогеология, инженерная геология, геотермика, мерзлотоведение / И.И. Рогинец // Геология и полезные ископаемые Норильского района. Норильск. -1971. - С. 307-309.

140. Русанова, Г.В. Почвы северо-запада Большеземельской тундры (бассейн р. Ортин) / Г.В. Русанова, С.В. Денева, В.В. Канев // Почвоведение. 2004. - №7. - С. 792-803.

141. Рудкова, А.А. Пути воздействия загрязнения атмосферы соединениями серы на наземные растения / А.А. Рудкова // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т.4. М.: -1981. - С. 94-121.

142. Рябошапко, А.Г. Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека / А.Г. Рябошапко // М.: Наука. 1983. -С. 170-253.

143. Санитарные правила в лесах Российской Федерации. М.: Минлесхоз.- 1992.-22 с.

144. Слуцкая, Л.Д. Сера как удобрение / Л.Д. Слуцкая // Агрохимия. 1972.- №1. С.130-148.

145. Смола, В.И. Защита атмосферы от двуокиси серы / В.И. Смола, Н.В. Кельцев // М.: 1976.

146. Соколов, И.А. Гидромофное неглеевое почвообразование / И.А. Соколов //Почвоведение. -№1. 1980. - С.21-32.

147. Соколов, И.А. Палевые почвы Среднесибирского плоскогорья /И.А. Соколов // Почвоведение. №8. - 1986. - С.5-18.

148. Соколов, И.А. Особенности автоморфного почвообразования в условиях холодного гумидного климата / И.А. Соколов, Б.П. Градусов // Почвоведение-№1. -1981. С.136-149.

149. Соколов, И.А. Почвообразование и выветривание на основных породах в условиях холодного гумидного климата / И.А. Соколов, Б.П. Градусов // Почвоведение. №2. - 1978. - С.5-17.

150. Соколов, И.А. О почвах плато Путорана / И.А. Соколов, В.Д. Тонконогов // Путоранская озерная провинция. Труды Лимнологич. ин-та СО АН СССР, т. 22 (40). Новосибирск. Наука. - 1975. - С. 115-121.

151. Справочник по климату СССР. Вып. 21, 4.1. Температура воздуха и почвы. Л.: Гидрометеоиздат. 1969. - 649 с.

152. Средняя Сибирь. М.: Наука. 1964. - 480 с.

153. Стефин, В.В. Растение и вода / В.В. Стефин / М.: Наука. 1982. - 234 с.

154. Стрелкова, А.А. О соотношении процессов биогенной аккумуляции и миграции веществ в подзолистых почвах Карелии / А.А. Стрелкова, P.M. Морозова // Почвоведение. 1979. - №6. - С. 62-74.

155. Основы лесной биогеоценологии / Ред. В.Н. Сукачева и Н.В. Дылиса. М.: "Наука". 1964. - 574 с.

156. Танин, К.Е. Баланс хлора, серы и калия в многолетнем опыте с формами калийных удобрений / К.Е. Танин // Агрохимия. 1965. - №12. -С. 43-50.

157. Таргульян, В.О. Почвообразование и выветривание в холодных гу-мидных областях / В.О. Таргульян // М.: Наука. 1971. - 268с.

158. Тихонова, З.В. О накоплении соединений серы в хвое сосны под влиянием загрязнения / З.В. Тихонова // Биол. основы повышения продуктивности и охраны лесов, луговых и водных фитоценозов. Горький. 1975.-С. 25.

159. Тома, С.И. Микроэлементы как фактор оптимизации растений / С.И. Тома // Микроэлементы в обмене веществ и продуктивности растений -М.: Наука.- 1984.-С. 5-7.

160. Убугунов, Л.Л. Содержание элементов-биофилов в илистой фракции каштановых почв Бурятской АССР / Л.Л. Убугунов // Почвоведение.-1984.-№7.-С. 35-41.

161. Ушакова, Г.И. Биохимическая миграция элементов и почвообразование в лесах Кольского полуострова / Г.И. Ушакова / Апатиты. 1997. -286 с.

162. Ферсман, А.Е. Геохимия. T.l. / А.Е. Ферсман / Л.: Госхимтехиздат. -1934.-С. 146-149.

163. Флора Путорана. Новосибирск. Наука. - 1976. - 243 с.

164. Фокин, А.Д. Миграция сульфатов и масштабы их накопления в почвах подзолистого типа / А.Д. Фокин, Н.В. Евдокимова, С.В. Гозный, Н.М. Грачева // Почвоведение. 1982. - №10. - С. 27-35.

165. Фоминых, Л.А. К вопросу о самобытности генетических типов почв Сибири / Л.А. Фоминых // Мат. II Междунар. научно-практич. конф., посвященной 75-летию кафедры почвоведения ИГУ. Иркутск. -2006.- С. 173-181.

166. Фотиев, С.М. Геокриологические условия Средней Сибири / С.М. Фо-тиев, Н.С. Данилова, Н.С. Шевелева // М.: Наука. 1974. - 147 с.

167. Хан, Д.В. Органоминеральные соединения и структура почвы / Д.В. Хан /М.: Наука. 1969. - 140 с.

168. Химический анализ почв. Учебное пособие. 1995.-264 с.

169. Химия почв. Формы соединений и методы определения макро- и микроэлементов. М.: 1978. 99 с.

170. Чертов, О.Г. Влияние сернистых загрязнений на свойства лесных почв / О.Г. Чертов // Взаимодействие лесных экосистем и атмосферных загрязнителей. 4.2. Таллинн. - 1982. - С. 101-136.

171. Чуваев, П.А. Вопросы индустриальной экологии и физиологии растений / П.А.Чуваев, Ю.З. Кулагин, Н.В. Гетко // Минск: Наука и техника. 1973.

172. Шевякова, Н.И. Метаболизм серы в растениях / Н.И. Шевякова // М.: Наука. 1979.

173. Шиндлер, Д.Р. Микроэлементы в почвах Южной Якутии / Д.Р. Шинд-лер, Л.П. Чевычелов / Новосибирск: ВО 'Наука', 1992. 105 с.

174. Шугалей, Л.С. Экологическая оценка антропогенно-нарушенных почв юга Средней Сибири /Шугалей Л.С./1991. Автореферат.

175. Эколого-генетические исследования почв в гумидных ландшафтах. Спб.: Универ-т, 1996. 78 с.

176. Ягодин, Б.А. Сера, магний и микроэлементы в питании растений / Б.А. Ягодин//Агрохимия. 1985. №11. С.117-127.

177. Янишевский, Ф.В. Формы серы в почве и баланс в многолетнем полевом опыте при внесении двойного и простого суперфосфатов / Ф.В. Янишевский, О.Г. Фомина, П.И. Фомин, Ю.М. Безуглая // Агрохимия, 1976. №7. С. 24-31.

178. Adamski L. Air pollution at the site of fire experiment / L. Adamski // Effect of fire in pine forests of Eurasia proposal for a cooperative research program. Warsaw. 1998.1-10 pp.

179. Bhatia S.P. Sulphur in the Environment / S.P. Bhatia / N.Y.J. Wiley and Sons, 1978, 1, 51-83.

180. Brown K.A. Chemical effects of 3 pH sulfuric acid on a soil profile / K.A. Brown // Water, Air, Soil Pollut. 1987. - V.32. -P.201-218.

181. Bruskina I.M. Changes in deposition acidity and soil acidification in the vicinity of nickel smelters / I.M. Bruskina, M.V. Chemeris, M.L. Gitarsky,

182. R.T. Karaban, T.I. Sysygina // Aquilo., Ser.Botanica. 1994. - V.34. -P.13-17.

183. Busman, L. M. Determination of total sulfur and chlorine in plant materials by ion chromatography / L.M. Busman , R. P. Dick, M. A. Tabatabai/ Soil Sci. Soc. Am. J. 1983,47,1167-70.

184. Czyzewska K. The ifluence of industrial air pollution forest lichens of Tomaszow Mazowiecki Region (Central Poland) / K. Czyzewska / Acta Мус. Vol. 27:1991/1992. 2s. 247-256 pp.

185. Dechnik I. The after-effect of simulated acid rain on some properties of brown soil / I. Dechnik, A. Kaczor/ Polish journal of soil science. 1994. Vol.XXVII.No.l. 11-18 pp.

186. Dziadowiec H. Effect of acid precipitation on decomposition of forest litte / H. Dziadowiec, A. Kwiatkowska, L. Zagajewski / Polish journal of soil science. 1994.Vol.XXVII.No.l. 19-28 pp.

187. Ford C. The effect of acid precipitation an the soil / C. Ford // Agr. Forestry Bull. 1980. V.3.-P. 24-25.

188. Freefelt P. An estimation of the atmospheric input of acidifying substances to a forest ecosystem / P. Freefelt, C. Bengston, L. Scoady // Effect of acid precipitation on terrestrial ecosystems. New York, London, 1980. - P.247-261.

189. Freney, J. R., Organic sulphur fractions labeled by addition of 35S-sulphate to soils / J.R. Freney, G.E. Melville, C.H. Williams/ Soil Biol. Biochem. -1971.-3.-P. 133-41.

190. Frink C.R. Potential effects of precipitation on soils in humid temperate zone / C.R. Frink, G.K. Voigt // Water, Air, Soil Pollut. 1977. - V.7. - P. 371388.

191. Gorlach E. Distribution of heavy metals in soil profiles of the Krakow Region / E. Gorlach, K. Brydak, F. Gambus/ Polish journal of soil science. 1993. Vol. XXVI. No.2. 97-105 pp.

192. Jenkinson D.S. A titrimetric method for determining total sulphur in mineral soils / D.S. Jenkinson/ Analyst (London), 1968. 93, 535-39.

193. Kamprath, E. L The effect of pH, sulfate and phosphate concentrations on the adsorption of sulfate by soils / E.L. Kamprath, W.L. Nelson, J. W. Fitts / Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1956, 20,463-6.

194. Kilmer, V.J. The determination of available sulfur in soils/ V.J. Kilmer, D.C. Nearpass / Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1960,24, 337-40

195. Krochmal D., Kalina A. A method of nitrogen dioxide and sulphur dioxide determination in ambient air by use of passive samplers and ion chromatography. Atmospheric Environment. 1997. 31. 3473.

196. Krummel. Landscape patterns in a disturbed environment /Krummel/ Oikos, 48. 321-24. 1987.

197. Little, R.C. Sulphur in soils. II. Determination of the total sulphur content of soil /R.C. Little / J. Sci. Food Agric. 1957, 8, 271-9.

198. Lobersli E. Soil acidification and metal uptake in plants / E. Lobersli / Thesis. Norway. Department ofBotany. Univ. of Trondheim. 1991. 52 p.

199. Maciejewska A. The content of trace elements in acid brown soils developed from devonian sandstones of the Swietokrzyskie mountains /Maciejewska A./ Polish journal of soil science. 1993. Vol. XXVI. No.2. 105-110 pp.

200. Matzner E. Soil acidity and its relationship to root growth in declining forest stands in Germany / E. Matzner, D. Murach, H. Fortmann // Water, Air, Soil Pollut. 1986. V.31. - P.39-84.

201. Nihlgard B. Pedological influence of spruce planted on former beech forest soils in Scania, South Sweden / B. Nihlgard // Oikos.- 1971. V.22. -P.195-207.

202. Russell E.W. Russell's Soil conditions and plant growth / E.W. Russell / 11th ed. England, 1988. 994 p.

203. Schardt M. Monitoring of protection forests in Alpine region / M. Schardt, K. Granica, U. Schmitt, H. Gallaun // Remote Sensing and Forest Monitoring. Warsaw.2000. 102 pp. (71-87pp.)

204. Szarek Grazyna. The total sulphur content in the mosses of Polish National Parks changes within the last 10 years /Szarek Grazyna, E. Chrzanowska // Acta Soc. Bot. Pol. 1991. 101-110 pp.

205. Tabatabai, M.A. Determination of total sulfur in soils and plant materials by ion chromatography. Commun / M.A. Tabatabai, N.T. Basta, H.J. Pirela// Soil Sci. Plant Anal. 1988,19,1701-14.

206. Terelak H. Chemical degradation and liming efficiency of soils contaminated with sulphur / H. Terelak, T. Motowicka-Terelak // Polish journal of soil science. 1994. Vol.XXVII. No.l. 37-42 pp.

207. Thomas G.W. Beyong exchangeable aluminium: another side on the merry-go-round / G.W. Thomas // Commun. Soil Sci. Plant Anal. 1988. V.19. -P.833-856.

208. Thompson J.F. Sulfur metabolism in plants / J.F. Thompson, I.K. Smith, J.T. Madison// In: Tabatabai, M. A. (Ed.). Sulfur in Agriculture. Monograph No.27. Am. Soc. Agron., Madison, Wis. 1986, pp. 57-121.

209. Ulrich B. Soil acidity and its relations to acid deposition// Effects of accumulation of air pollutants in forest ecosystems / B. Ulrich // Dordrecht etc, 1983.-P. 127-146.

210. Ulrich B. Production and consumption of hydrogen ions in the ecosphere // Effects of acid precipitation on terrestrial ecosystems / B. Ulrich // New York, London, 1980. - P. 255-282.

211. Williams C.H. The valuation of plant-available sulphur in soils. I: The chemical nature of sulphate in some Australian soils/ C.H. Williams, A. Steinbergs // Plant Soil. 1962,17,279-94.

212. Williams C.H. Some factors affecting the mineralization of organic sulphur in soils / C.H. Williams // Plant Soil. 1967, 26, 205-23.

Информация о работе

Пономарева, Татьяна Валерьевна
кандидата биологических наук
Красноярск, 2007
ВАК 03.00.16

Диссертация

Закономерности распределения серы в мерзлотно-таежных почвах плато Путорана - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему Закономерности распределения серы в мерзлотно-таежных почвах плато Путорана ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Закономерности распределения серы в мерзлотно-таежных почвах плато Путорана"

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Пономарева, Татьяна Валерьевна

Введение Диссертация по биологии, на тему "Закономерности распределения серы в мерзлотно-таежных почвах плато Путорана"

Заключение Диссертация по теме "Экология", Пономарева, Татьяна Валерьевна

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Пономарева, Татьяна Валерьевна, Красноярск

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Закономерности распределения серы в мерзлотно-таежных почвах плато Путорана
ВАК РФ 03.00.16, Экология