Оглавление
Введение 3
5 Статистическая обработка результатов определения почвенных параметров 5
0.1 Кластерный анализ распределения исследуемых параметров 5
0.2 Кластерный анализ общего распределения исследуемых параметров 13
0.3 Корреляционный анализ результатов 16
Заключение 18
Список использованных источников 23
Приложение А 27
Приложение Б 28
... отсутствуют 1,2,3,4 разделы
В условиях постоянно нарастающей антропогенной нагрузки на естественные экосистемы важной задачей является поиск и разработка методов оценки состояния компонентов окружающей среды. Мониторинг качества почвенных ресурсов в настоящее время представляется наиболее сложным и трудоемким для исследователей. Система контроля за состоянием почв основывается на сравнении компонентного состава почвы с предельно допустимыми концентрациями загрязняющих веществ и не учитывает оценку выполнения важнейших функций, таких как трансформация вещества и энергия, регулирование газового состава и др. Методы определения содержания загрязняющих веществ в почве, как правило, отличаются трудоемкостью и сложностью проведения анализа, требующей высокой квалификации исследователя.
Микробиота и почвенные ферменты во многом обуславливают протекание различных биохимических реакций, лежащих в основе экосистемных функций почвы. Микробиологические параметры в условиях антропогенного загрязнения изменяются в первую очередь и могут быть использованы в качестве индикаторов изменений качества почвы. Поэтому в последнее время исследователи уделяют особое внимание разработке параметров и методов для оценки микробиологической и ферментативной активности почвы .
Остров Валаам является площадкой экологического мониторинга учебно - научной станции «Валаам», в задачи работы которой входит наблюдение за состоянием водных и наземных экосистем острова. В условиях возрастающей антропогенной нагрузки необходимо увеличение числа объектов и параметров для экологического мониторинга. В программу почвенного экологического мониторинга острова Валаам ранее не входили параметры микробиологической и ферментативной активности. В связи с чем, актуальна проблема поиска и внедрения простых и недорогостоящих методов оценки биологической активности почв, которые могут быть включены в программу полевых и лабораторных исследований научно-исследовательской станции.
Цель работы - проведение сравнительной оценки биологической активности разных типов почв острова Валаам.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
1. выбор показателей и методов оценки биологической активности почв;
2. определение ряда физико-химических показателей почв;
3. определение эмиссии углекислого газа, как показателя интенсивности развития почвенной микробиоты;
4. определение ферментативной активности почв;
5. проведение интегральной оценки эколого-биологического состояния почвы;
6. выявление закономерности пространственного распределения величины биологической активности.
Для оценки биологической активности исследователи обычно учитывают интенсивность основных биологических и биохимических процессов в почве. Так как оценка параметров, отражающих активность всех биологических и биохимических процессов (термогенез, количество АТФ) отличается высокой трудоёмкостью и сложностью проведения анализа, на практике принято использовать показатели, определяющие наиболее распространенные процессы (почвенное дыхание, накопление аминокислот, активность ферментов и др).
Биологическую активность почв подразделяют на актуальную и потенциальную, которым соответствуют различные методы и параметры определения. Оценка потенциальной активность осуществляется в искусственно созданных условиях. Значения параметров потенциальной биологической активности можно применять в качестве диагностического показателя потенциальной продуктивности и плодородия почвы, а также в качестве индикатора загрязнения различными ксенобиотиками.
Определение актуальной биологической активности проводится в естественных (полевых) условиях. К методам оценки потенциальной активность можно отнести: оценку эмиссии углекислого газа и различные аппликационные методы.
Так в данной работе для оценки биологической активности исследуемых почв применялись следующие параметры:
1. эмиссия углекислого газа, т.е. «дыхание», характеризует общую биологическую активность почв;
2. целлюлозоразрушающая способность, что позволяет определить активность микроорганизмов, участвующих в процессах деструкции целлюлозы;
3. активность уреазы, данный фермент определяет важные этапы превращения азотсодержащих веществ в почве;
4. активность каталазы данный фермент, отвечает за процесс разложения перекиси водорода;
5. водородный показатель, реакция среды почвенного раствора оказывает большое влияние на развитие микроорганизмов;
6. содержание органического вещества, позволяет оценить содержание гумуса в почве, который образуется за счёт жизнедеятельности микроорганизмов.
Для большинства исследуемых образцов характерна сильнокислая и кислая реакция среды, исключение составляют участки, расположенные на полигоне ТКО в зонах непосредственного обращения с отходами (П1-П3). Значения актуальной и потенциальной кислотности для данных площадок находятся в диапазонах рНвод 8,29 - 8,75 и рНсол 7,84 - 8,02 соответственно. Можно сделать предположение о том, что слабощелочная реакция среды данных участков возникает вследствие подщелачивания почвы продуктами распада строительных материалов и других отходов.
Наименьшая величина потенциальной и актуальной кислотности зафиксирована на участке леса Г3 (рНвод 3,62; рНсол 2,74), такие низкие значения величины водородного показателя характерны для торфяных почв.
В большинстве исследуемы образцов отмечено высокое содержание органического углерода. Значения данного показателя варьируют от 1,81 до 26,93%. Максимальные значения содержания органического углерода отмечены на участках П5, К1, Г1, Г3. Все эти участки расположены на переувлажненных территориях с мощными торфяными горизонтами. Наименьшие значения данного параметра зафиксированы на точках П4 (1,81%) и Л1 (1,81%). Низкое содержание органического углерода на участке «П4» может обуславливаться снижением интенсивности биохимических реакций вследствие загрязнённости территории ТКО. Точки «Л1» и «Л2» расположены на разных участках Лещевого луга. Можно предположить, что более низкое содержание органического углерода на «Л1» (заложенной близко к дороге) обуславливается воздействием на почву загрязняющих веществ от автотранспорта, а также более интенсивным выпасом скота в данной части луга.
...
