Теоретическая и информационная основы биологической диагностики антропогенной деградации черноземов

Наблюдаемое в последние десятилетия резкое усиление антропогенного пресса на почву сопровождалось постепенным формированием концептуальной, методической и нормативно-аналитической базы экологического мониторинга почв. Для решения мониторинговых задач формируется региональный банк эталонов с периодичностью, дифференцированной для различных параметров мониторинга в соответствии с их вероятной направленной изменчивостью в условиях определенного типа (почвенно-геоморфологического элемента) ландшафта. Основным объектом хранения и анализа информации являются провинциально-генетические подтипы черноземов, атрибутами которых служат их характеристики [1, 4].

Наиболее весомый вклад в суммарные показатели биологической активности вносят микроорганизмы и ферменты почв, выступающие в качестве редуцентов органических остатков, техногенных загрязнителей и участвующие в выполнении одной из важнейших функций почвы – превращении вещества и энергии, как в естественных, так и в ненарушенных деятельность человека экосистемах.

Тесная взаимосвязь между ферментативной активностью и агрохимическими показателями плодородия почвы позволяет использовать уровень активности ферментов для сравнительной оценки эффективности агротехнических приемов, плодородия почвы в целом, а также диагностики изменения почвы при различных антропогенных и естественных изменениях экосистемы [2].

При проведении многолетних и сезонных наблюдений за относительно устойчивыми, динамичными и режимными параметрами черноземов целинных, залежных сельскохозяйственных и урбанизированных объектов в Воронежской, Курской и Тамбовской областях использовались базовые элементы схемы экологического мониторинга. Детализация временной динамики ферментативной активности почв проводится с помощью компьютерного моделирования, с использованием педодинамических моделей при верификации их работы на конкретных объектах и по фиксированным срокам режимных наблюдений.

В качестве информационно-аналитической основы областного или локального агроэкологического мониторинга почв и земель использовались типовые базы данных и расчетно-аналитические модули соответствующих информационносправочных систем (ИСС) для оптимизации земледелия и землепользования.

Для характеристики биологической активности объекта исследования определяли ферментативную активность почвы [5].

Детальное исследование ферментативной активности черноземов в зональном разрезе свидетельствуют об увеличении активности всех изученных ферментов от черноземов оподзоленных до черноземов южных, достигая максимума в черноземах типичных (таблица 1). С глубиной ферментативная активность исследованных почв постепенно снижается. Наиболее резко это снижение проявляется в черноземах оподзоленных. Активность каталазы имеет противоположную направленность, что связано с увеличением содержания карбонатов в нижней части профиля. Максимальная каталазная активность отмечена в черноземе обыкновенном и южном, а минимальная – в оподзоленном. Высокая активность всех гидролитических ферментов, свидетельствующая о преобладании гидролитических процессов над окислительно-восстановительными, в лесостепных подтипах черноземов объясняется лучшими условиями увлажнения.

Интегральный показатель биологического состояния (ИПБС) зональных подтипов черноземов снижается в ряду: чернозем типичный>чернозем выщелоченный>чернозем обыкновенный>чернозем южный>чернозем оподзоленный (таблица 2).

Максимум ИПБС отмечен для чернозема типичного (94-100%). У других подтипов черноземов ИПБС равен 51-90% от чернозема типичного.

Минимальные значения отмечены для чернозема южного (51%). Отмеченные закономерности обнаруживаются в основном при сравнительной оценке ферментативной активности пахотных черноземов одного региона близких по своему генезису и свойствам. Выявлены корреляционные связи между ферментативной активностью и количеством подвижных соединений фосфора и азота (r=0, 67) и содержанием гумуса (r=0, 94). Статистическая обработка данных по ферментативной активности целинных и залежных почв показала, что длительная распашка приводит к заметному снижению ферментативной активности, наиболее интенсивно в полуметровом слое. Следовательно, можно полагать, что накопление в почвах гумуса, азотсодержащих органических соединений и соответствующее повышение ферментативной активности представляет единый процесс, протекающий в определенных биоклиматических условиях. Анализ профильно-генетических характеристик объекта исследования выявил биологическую индивидуальность различных подтипов черноземов. Абиотическая среда значительно консервативнее в отношении ее преобразования под воздействием комплекса внешних условий. Биота почвы значительно более энергично отзывается на изменения среды.

Перейти на страницу: 1 2

Публикации по єкологии

Экологический мониторинг в России
Мониторинг – система наблюдения, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под влиянием антропогенного воздействия. Мониторинг окружающей природной среды - по законодательству РФ - долгосрочные наблюдения за состоянием окружающей природной среды, ее загрязнением ...

Экологическая обстановка в Донецкой области
Донецкая область - крупный промышленный регион Украины, в котором насчитывается 1500 крупных промышленных предприятий, производственно - промышленных объединений и предприятий топливно - энергетического комплекса, горнодобывающей, металлургической, химической промышленности, тя ...

Разделы