Статьи

Проанализирован процесс естественной ремедиации рекультивированных 14-16 лет назад нефтезагрязненных и солезагрязненных верховых болот ХМАО - Югры. В целом восстановление покрытия растительностью протекает успешно, хотя высеянные при рекультивации мезофитные травы почти полностью выпали из травостоя. На солезагрязненных участках наблюдается постепенное рассоление торфяной почвы, сопровождаемое сукцессионной сменой галофитной (гемигалофитной) растительности сообществами с доминированием Calamagrostis epigeios, Eriophorum angustifolium, Phragmites australis и участием сфагновых и зеленых мхов, а также печеночников. Характерной особенностью этих местообитаний служит поселение ряда редких охраняемых видов ( Heterogemma laxa, Thelypteris palustris, Triglochin maritimum ). На нефтезагрязненных болотах в ходе восстановления растительности часто происходит поступление углеводородов из нижележащих горизонтов торфяной почвы с образованием поверхностной корки. При этом на смену травяно-осоково-пушицевым и другим сообществам приходят травостои и з Eriophorum angustifolium и некоторых других видов с мощными корневыми системами. Определенную роль в зарастании покрытых коркой поверхностей играют также мхи ( Sphagnum riparium, Warnstorfia fluitans и др.). Неудачное восстановление свойственно мочажинам с затрудненным стоком в случае солезагрязненных болот и наиболее дренированным сегментам - в случае нефтезагрязненных.

Осадки сточных вод, внесенные 28 лет назад в дерново-подзолистые супесчаные почвы, определяют повышенное содержание и подвижность соединений Zn, Cd, Cu и Ni; в наибольшей степени это характерно для Cd и Zn. Наиболее загрязнены пахотные горизонты, что свидетельствует о низкой скорости миграции соединений тяжелых металлов. Последние незначительно вымываются из почв с внутрипочвенным стоком. Это определяется их химическими свойствами: низкой растворимостью их соединений, адсорбцией минеральными и органическими компонентами почв, а также нейтральными значениями рН самих почв. Растения, выросшие на загрязненных почвах, характеризуются повышенным содержанием тяжелых металлов, которое различается в пять-семь раз в зависимости от вида растений и их способности к накоплению последних.

Дана генетическая характеристика иллювиально-железистых подзолов, сформированных на озе, сложенном крупно- и среднезернистыми песками с гравием, галькой и валунами. Выявлены отличия их строения и некоторых свойств от иллювиально-железистых подзолов, развитых на песчаных моренах в тех же биоклиматических условиях. Эти отличия носят количественный характер и вызваны спецификой литологии пород и рельефа оза. При изучении почвообразования обычно используемое описание флювиогляциальных отложений без их дифференциации на внутриледниковые отложения, образующие озы, и перигляциальные отложения, сформированные за пределами ледника, недостаточно в связи с их различиями в формах рельефа и слагающих их породах.

Изучены особенности динамики морфологии и химических свойств лесной под  стилки в ходе постагрогенного лесовосстановления пашни в подзоне южной тайги.  Показана связь динамики строения подстилки с флористическим составом и эколого-ценотической структурой напочвенного покрова. Установлено увеличение запасов,  а также разнообразие строения и степени пространственного варьирования основных  морфологических показателей подстилки по мере возобновления древостоя. Подкисление и уменьшение ее зольности, снижение доли легкоразлагаемых фракций адекватно отражается на составе напочвенного покрова, в котором возрастает роль видов,  приспособленных к повышенной кислотности и низкому содержанию в субстрате элементов питания. После выхода ели в первый ярус пространственное распределение строения, запасов, мощности и фракционного состава подстилки определяется положением в тессере. В целом ход сукцессии, а также динамика морфологии и химических  свойств подстилки указывают на уменьшение скорости круговорота в биогеоценозе.  Экологические шкалы Элленберга, Ландольта, Цыганова и Раменского применительно к напочвенному покрову могут служить важным инструментом при анализе динамики лесной подстилки в лесных экосистемах.

Впервые методом высокопроизводительного секвенирования гена 16S рРНК изучено соотношение крупных таксонов и родовой спектр бактерий в бактериальных сообществах ризосферной почвы под растениями верховых болот. Установлено доминирование ацидобактерий и альфа-протеобактерий при низком содержании других таксонов (< 10%). Среди обнаруженных родов бактерий преобладают представители филумов Acidobacteria и Actinobacteria, а также класса Alphaproteobacteria филума Proteobacteria. Выявлены общие роды бактерий в ризосферной почве под растениями и в поверхностных слоях верхового торфа. Представители большинства родов адаптированы к росту в кислой среде и при низких температурах, использованию сахаров, полисахаридов, ароматических соединений, органических и аминокислот. Широко представленные в бактериальных сообществах бактерии родов Cytophaga и Acidothermus способны к деструкции целлюлозы, рода Occallatibacter - хитина, рода Nocardia - гумусовых веществ и лигнина.

Обсуждаются некоторые аспекты применения имитационного моделирования поведения радионуклидов в пищевых цепях наземных экосистем. Описана модель поведения ¹³⁷Cs в системе типа почва-растительность-травоядные животные-хищники. Представлены результаты моделирования, в том числе расчет динамики дозовой нагрузки на животных. Показано, что при упрощенном, «чернобыльском», сценарии развития радиологической ситуации дозовые нагрузки на травоядных животных существенно ниже, чем на хищников. В целом у животных в первые 10 лет основной вклад в дозовую нагрузку вносит внешнее облучение, затем внешняя и внутренняя дозовые нагрузки становятся примерно равными.

В условиях закрытого грунта на культурах томатов, огурцов и перцев оценивали эффективность комплексного применения куриного компоста, кремниевого удобрения на основе диатомита и микробного препарата культуры Bacillus amyloliquefasciens. Новая технология позволяет получать прибавки урожая высокого качества всех овощных культур. Агрохимические свойства серой лесной среднесуглинистой почвы после уборки растений не ухудшались. В отличие от вариантов эксперимента с использованием традиционных минеральных удобрений, собранная продукция подпадает под определение «органической», или с улучшенными показателями качества, так называемой зеленой. Рассчитаны ресурсы сырья для создания природоподобных инновационных технологий «зеленой агрохимии». Возможно полное полезное использование органических ресурсов в системе мероприятий по «ревитализации» сельских территорий в части поддержания плодородия почв и предотвращения «декарбонизации». Это уменьшит негативное воздействие неконтролируемого оборота азот- и углеродсодержащих продуктов на компоненты природной среды.

Предлагается метод, позволяющий оценить зависимость между величинами содержания органического вещества (гумуса) и катионов кальция и магния в почвенном поглощающем комплексе и количеством микроагрегатов, определяющих структуру почвы. Метод основан на использовании статистического анализа совместных данных водных вытяжек и количества микроагрегатов в почвах (сероземы и черноземы). Предполагается, что метод позволит более полно оценить влияние и последствия орошения на структуру плодородного слоя почвы.

Изучен состав водорастворимых органических веществ (ВОВ) хвойно-лиственной, хвойной и моховой подстилок. Тип опада влияет на состав ВОВ. Сфагновая подстилка содержит меньше растворимого азота и углерода, но больше углеводов; ее ВОВ имеют самые низкие значения коэффициента экстинкции - Е₂₅₄. ВОВ хвойно-лиственной подстилки, с преобладанием опада березы, отличаются максимальным содержанием азота и небольшим количеством растворимых фенольных соединений (РФС). ВОВ подстилки из хвои сосны отличаются от остальных меньшим содержанием углеводов, максимальным количеством РФС и веществ гидрофобной фракции. Все исследованные ВОВ характеризуются высокой скоростью разложения: время полуразложения их стабильных фракций - 2-4 мес. Вещества из сосновой подстилки при рН ~ 6,5 сорбируются гор. BF иллювиально-железистого подзола, начиная с концентрации органического углерода в растворе 100 мг/л. Вещества из березово-еловой подстилки в аналогичных условиях сорбируются незначительно.

В работе представлены результаты исследования почвенного покрова высотных поясов Хибинских гор в пределах Полярно-альпийского ботанического сада-института. Почвенный покров состоит из природных преимущественно альфегумусовых почв и трансформированных в ходе строительства или создания благоприятных условий для интродуцентов. Ботанический сад находится в зоне влияния апатитонефели- новых фабрик и заводов цветной металлургии. В верхних почвенных горизонтах аккумулируется ряд элементов, в том числе тяжелые металлы и металлоиды: Ni, Си, РЬ, As, Zn, V, Sr.

В работе представлены результаты исследования почвенного покрова высотных поясов Хибинских гор в пределах Полярно-альпийского ботанического сада-института. Почвенный покров состоит из природных преимущественно альфегумусовых почв и трансформированных в ходе строительства или создания благоприятных условий для интродуцентов. Ботанический сад находится в зоне влияния апатитонефели- новых фабрик и заводов цветной металлургии. В верхних почвенных горизонтах аккумулируется ряд элементов, в том числе тяжелые металлы и металлоиды: Ni, Си, РЬ, As, Zn, V, Sr.

Проведены почвенно-зоологические исследования арборетума Никитского ботанического сада и заповедника «Мыс Мартьян» (Южный берег Крыма). В насыпных стратоземах сада и в естественных красноцветных почвах заповедника обнаружены 22 таксономические группы крупных беспозвоночных почвенных животных, чья численность составила около 1000 экз/м², а биомасса - около 25 г/м². Территория ботанического сада характеризуется большей биомассой и таксономическим разнообразием почвенной макрофауны, чем мыс Мартьян, но структура сообществ обеих территорий имеет черты сходства. Более высокие биоразнообразие и биомасса в саду объясняются повышенной влажностью почв за счет дождевания и высокой мозаичностью растительности в дендрарии. Обе территории обладают большой внутренней неоднородностью почвенного населения, что связано с вариабельностью свойств почв, которая определяется различиями в насыпных грунтах Никитского сада и линейным характером эрозионного смыва почв мыса Мартьян. Эти факторы вкупе с разнообразием растительного покрова оказывают влияние на неоднородность распределения макрофауны и обеспечивают высокое биологическое b-разнообразие территории.

В статье рассмотрены агрохимические факторы как условия культивирования лекарственных растений, позволяющие увеличить их биомассу, а также повлиять на изменение фракционного состава и концентрацию каротиноидов в Calendula officinalis L. В вегетационном эксперименте прослежено действие разных доз цинка и цинка с дополнительным внесением азота на морфологические изменения, цветение и продуктивность растений календулы сорта Кальта. Изучено поступление основных элементов и микроэлементов в надземную часть растений по вариантам с использованием химических методов. С помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) установлен качественный состав каротиноидов и их количество. На основании полученных данных определено расчетное значение накопления каротиноидов растениями за весь вегетационный период. Результаты статистически обработаны. Факторы, подобранные нами в вегетационном опыте, сформировали контрастные варианты, позволяющие определять максимально эффективную агротехнологию выращивания лекарственной культуры.

На основе изучения минералогического состава крупных фракций дерново-подзолистых почв и подзолов восточной части Костромского Заволжья подтверждена одна из версий местоположения на этой территории границы раздела отложений московского и днепровского оледенений, расширяющей площадь более благоприятных по минералогическому фону осадков московского возраста и формирующихся на них почв. Установлены признаки разрушения не устойчивых при выветривании минералов крупных фракций в подзолистом горизонте, указывающие на роль этого процесса в обеспечении минеральными элементами почв на бедных ледниковых отложениях.

Исследование минералогического состава фракций песка (0,25-0,05 мм) и крупной пыли (0,05-0,01 мм) позволило установить значительную неоднородность почвообразующих пород на территории биостанции. Преобладание рудных минералов в составе тяжелых фракций (до 42% зерен) и в меньшей степени роговой обманки и биотита объясняет ожелезнение профилей и побурение почв легкого гранулометрического состава. Эта особенность, наряду с незначительным присутствием илистой фракции, дает основание отнести почвы с не дифференцированными по элювиально-иллювиальному типу профилями к отделу железисто-метаморфических, более дифференцированные - к отделу элювиальных.