СОДЕРЖАНИЕ 2
ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. Обзор литературы 5
Глава 2. Объекты и методы исследования 14
Глава 3 Годовая динамика параметров функциональной активности ТПО на разновозрастных отвалах Бородинского буроугольного разреза 20
Глава 4. Динамика численности и структура эколого-трофических групп микроорганизмов (ЭКТГМ) в ТПО на разновозрастных отвалах Бородинского буроугольного разреза 23
ВЫВОДЫ 26
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 28
ПРИЛОЖЕНИЕ А 31
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 33
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Проблема деградации почв вследствие техногенного нарушения приобретает все более глобальный характер. Особую народно-хозяйственную и экологическую проблему создают постоянно увеличивающиеся территории нарушенных земель, возникающие в связи с интенсивными разработками и добычей полезных ископаемых открытым способом [1]. На месте уничтоженного почвенного покрова создаются так называемые «техногенные» ландшафты, особенности образования и эволюции которых обусловлены спецификой производственной деятельности человека.
Изучение процессов почвообразования в условиях техногенеза является теоретической базой для рекультивации нарушенных земель и возврата их во вторичное использование в народном хозяйстве, а также в целом восстановления нарушенных ландшафтов [1,2].
Бородинский угольный разрез - один из крупнейших в России по объемам добываемого угля, расположен в Красноярском крае, входит в состав СУЭК. На Бородинском разрезе в связи с ведущими направлениями горной рекультивации, особенностями формирования рельефа и почвогрунтов, динамическими процессами, происходящими на отвалах, выделяют три посттехногенных сукцессионных серии: эрозионная, лесная и луговая [3]. На выровненном отвале при отсутствии плодородного слоя почвы (ПСП) формируются благоприятные лесорастительные условия для создания лесных культур, а при гребневом микрорельефе - быстрое естественное заселение древесных пород. Нанесение ПСП на выровненную поверхность отвала применяется для сельскохозяйственной рекультивации, но земли не вовлекаются в такое использование и быстро заселяются сорной растительностью [3].
Поскольку интенсивность почвообразовательных процессов на первых этапах восстановления отвалов определяется микробной колонизацией и ее активным участием в минерализационных и гумификационных процессах, важно изучать сукцессии микробного компонента на отвалах разного возраста с разными способами рекультивации.
Целью работы является: изучение микробоценозов техногенных поверхностых образований (ТПО) разновозрастных отвалов лесной и луговой сукцессионной серии.
Задачи:
1. Определить содержание микробной биомассы и интенсивности базального дыхания в почвогрунтах разновозрастных отвалов под лесной и луговой растительностью.
2. Показать годовую динамику содержания микробной биомассы и интенсивности базального дыхания (по результатам 2016-2017 гг.).
3. Изучить годовую динамику численности эколого-трофических групп микроорганизмов (ЭКТГМ) в реплантоземах и литостратах на разновозрастных отвалах.
4. Выявить корреляционные взаимосвязи содержания микробной биомассы, базального дыхания и количества разных ЭКТГМ.
1. Наиболее низкие значения микробной биомассы и базального дыхания, их высокая годовая вариабельность и несбалансированность микробиологических процессов, выраженная в высоких значениях qCO2, а также пониженная численность ЭКТГМ и высокая олиготрофность характерна для 10-34-летних литострат. В течение исследованного времени отмечена тенденция к повышению численности ЭКТГМ в верхнем слое литострат, особенно на отвале с развитием эрозии. Наклонная поверхность отвала предопределяет нестабильность почвенно-биологических процессов, смыв органического вещества и тормозит сукцессионное развитие как растительности, так и микробоценоза.
2. На выровненном 38-летнем литострате, представленном мертвопокровным осиново-березовым насаждением, сформировался грубогумусный горизонт мощностью 3 см, с высокой численностью ЭКТГМ, а также максимальными для отвалов значениями микробной биомассы и базального дыхания, значения которых превышают на 85% фоновые серые лесные почвы. При этом микробиологические процессы сбалансированы, значения qCO2 ниже контроля.
3. Нанесение ПСП на выровненную поверхность отвалов ускоряет сукцессию луговой растительности и развитие микробных комплексов. В верхнем слое реплантоземов разного возраста высоко содержание углерода микробной биомассы, интенсивности БД, а также наблюдается сбалансированность микробиологических процессов и высокая численность ЭКТГМ, не уступающая таковым величинам в агрочерноземе контрольных луговых сообществ. Наибольшее содержание Смик и БД отмечено в верхнем слое 38-летнего реплантозема, где также отмечена превышающая контроль численность и сравнимая с контролем структура ЭКТГМ.
4. Содержание микробной биомассы и базальное дыхание в верхнем слое реплантоземов и литострат имело наиболее тесную корреляцию с численностью аммонификаторов в разные годы (Смик R2= 0,76-0,82) БД R2= 0,57), что указывает на отклик данной группировки к наличию в среде легкоминерализуемой органики и азота.
