Главная – Журналы – Поиск по журналам

В работе рассматриваются обобщенные данные по эмиссии углекислого газа и метана, полученные по единой методике при исследовании различных типов болотных экосистем в подзонах северной, средней и южной тайги. Получены средние оценки содержания СО₂ и СН₄ в приземном слое атмосферы и болотных водах. Обсуждается влияние природных экологических и техногенных факторов (условий) на их динамику и распределение в направлении широтно-зонального климатического градиента. Сделан вывод о значительной доле ископаемого СН₄ в атмосфере в условиях интенсивной эксплуатации нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири. Обсуждается роль северных болот в глобальном (планетарном) цикле окиси углерода. Вскрыты важные особенности и причины деградационных явлений в северных болотных провинциях, приводящие к возникновению так называемых "римпи".

Предпринята попытка объяснить возможное участие почвообразования в эволюции организмов. Оно осуществлялось опосредованно, через изменения условий жизни, которые совершались при участии почвообразования и прямым путем, т. е. непосредственно через почву как среду обитания.

Приведены данные исследований микробной трансформации углерода в ряде регионов Средней и Восточной Сибири: приенисейской части Сибири (Красноярский край), Центральной Эвенкии, Нижнем и Среднем Приангарье, Западном Саяне. Установлено, что общая продуктивность бактерий и грибов верхнего гумусированного горизонта слоя почв исследованных биогеоценозов достигает 1,4-4,0 мг/см³ (1,2-3,8 т/га в слое 0-50 см), или 0,3-1,5 % от количества гумуса. Расчетный углерод микробной биомассы исследованных почв колеблется в пределах 0,65-2,0 мг/см³ (0,7-1,3 т/га в слое 0-50 см), или 0,4-1,7 % от общего углерода. При среднем уровне биомассы микроорганизмов в исследованных почвах, равном 2,5 т/га (0,025 г/см³), количество энергии достигает 1375 ккал/м². Ежегодный приток углекислого газа в атмосферу из лесных почв исследуемых регионов за счет деятельности микробиоты колеблется от 4,8 до 5,5 т/га. В подстилках сосновых, кедровых и лиственных лесов в течение вегетационного сезона разлагается до 0,8-2,2 т/га (40-53 %) растительных остатков, что в пересчете на целлюлозу составляет 0,3-1,1, т/га (40-70 %).

За 18 лет после высадки на пахотную почву аналогов естественной растительности численность грибов повысилась на 40 % и составила 50-60 % от таковой под естественным лесом. Количество микроорганизмов, утилизирующих различные источники азота, и олиготрофов снизилось при этом на 20-30 % и превысило соответствующие показатели под лесом в среднем на 30 %. Скорость изменения численности той или иной группы микроорганизмов при восстановлении на пашне естественной растительности определялась местом ее в трофической цепи, образующейся в процессе разложения растительного опада.

Взаимозависимости между характеристиками растительности (надземная и подземная фито-масса, надземная биомасса, видовой состав, проективное покрытие) и свойствами почв (мощность органогенного и корнеобитаемого слоя, содержание гумуса в слое 0-20 см, толщина абиотического наноса) позволили разработать биологические показатели и критерии количественной оценки устойчивости, степень физической и общей деградации, а также динамики самовосстановления нарушенного почвенно-растительного покрова тундр. Дано аналитическое описание процесса самовосстановления растительности и почв, позволяющее по доступному минимуму исходной информации определить продолжительность разных уровней деградации и общей длительности восстановления в разных условиях водного режима.

Исследовалось влияние штаммов Trichoderma asperellum, Bacillus subtilis и Pseudomonas fluorescens, перспективных для биоконтроля сосудистых микозов сеянцев хвойных, на биологическую активность и структуру микробоценоза почвы лесопитомника. Установлено, что использование антагонистов снижает общую численность микрофлоры только до момента формирования корневой зоны, ограничивая развитие фитопатогенных грибов. В дальнейшем внесенные биологические агенты изменяют структуру микробоценоза, способствуя увеличению численности популяции неспоровых бактерий и ограничению количества фитопатогенов. Самым эффективным биологическим агентом для ограничения численности фитопатогенных микромицетов является Trichoderma asperellum.

Исследования степени токсичности почвы, растений и воды оз. Шира с использованием парамеций Paramecium caudatum в качестве тест-объекта показали, что в целом растения побережья не токсичны. Почвы побережья на глубине 20 и 40 см имеют индекс токсичности IV и V, что свидетельствует об их критическом состоянии. Малейшее снижение индекса токсичности может привести к ухудшению почвы, а возможно, и к необратимым изменениям. Используемый биотест уловил повышение степени токсичности воды и растений в местах антропогенных нагрузок (пляж, котельная).

Представлены запасы жизнеспособных микроорганизмов в снежном покрове, талых водах, почве после снеготаяния, а также индексы санитарно-показательных бактерий: Clostridium perfringens, группы кишечной палочки (БГКП), термофилов. Показано участие чужеродных микроорганизмов в повышении токсигенности почв городской территории.

Биомассу почвенных микроорганизмов и другие биологические характеристики почв (дыхательную и фосфатазную активность) и микробного компонента почв (метаболический коэффициент биомассы и фактор k_c) изучали в почвах южной и северной подзон субарктической тундры Средней Сибири (п-ов Таймыр). Выявлено, что содержание биомассы почвенных микроорганизмов, дыхательная активность почвы и ее фосфатазная активность сильно варьируют в пределах изученной зоны, что отражает особую хаотичность микроэкотопов тундровой зоны. Так, содержание биомассы варьировало от 1 мг С/100 г п. (в почве, непосредственно прилегающей к мерзлотному слою в нижней части пятна криотурбации на юге зоны) до 140 мг С/100 г п. (в оторфованном горизонте глеезема торфяно-перегнойного под травяно-моховой тундрой на юге зоны). Получен-
ные значения микробного метаболического коэффициента для почв тундры (0,1 до 5 мкг С-СО₂^. мг^-1 биомассы-С ^. ч^-1) находятся в пределах значений, установленных для почв других биоклиматических зон. Изучение поведения микробного компонента тундровых почв в лабораторных условиях показало, что при повышении температуры почвы интенсивнее идет иммобилизация фосфора микробной биомассой.

Исследована структура и определена нормальная скорость распространения пламен СН₄/O₂ с добавками триметилфосфата (ТМФ) с целью исследования механизма ингибирования пламен добавками фосфороорганических соединений. Изучалась структура метанокислородного пламени с добавками ТМФ, стабилизированного на плоской горелке при давлении 1 атм. Для определения эффективности ряда ТМФ как ингибитора горения с помощью горелки Маха—Хебра измерены зависимости скорости распространения пламени от концентрации ТМФ. На основе предложенного ранее механизма деструкции ТМФ в пламенах проведены моделирование структуры пламени и расчет скоростей свободного распространения метановоздушного пламени как функции начальной концентрации ТМФ. Результаты расчета и эксперимента сопоставлены.