Автореферат (1154499), страница 4
Текст из файла (страница 4)
На глиняном карьере содержание С колеблется в пределах 0 – 2,1 %(в среднем – 1,1 ± 0,2 %). На карбонатных субстратах данный показатель варьирует впределах 0,3 – 25 %, средние значения составляют5,8 ± 0,8 %.Способность ксеквестрации углерода у песчаных почв ниже при прочих равных условиях.Для карьеров с карбонатным субстратом характерна максимальная долятермодинамически устойчивых гуминовых кислот (отношение Сгк/Сфк до 1,3).
Напесчаных субстратах отношение Сгк/Сфк как правило ниже, чем на других породах (всреднем – 0,6). На начальных этапах зарастания и в случае доминирования травянистойрастительности доля гуминовых кислот несколько выше. С увеличением срока зарастанияи появлением лесного фитоценоза увеличивается доля фульвокислот.Уровни содержания СО2 карбонатов и органического углерода сопоставимы. Вслучае неблагоприятных физических параметров субстрата зарастание карьеров крайнезатруднено, и процессы эмиссии могут преобладать над депонированием.
Припланировании рекультивации карьеров необходимо учитывать важнейшую функцию почв– депонирование атмосферной углекислоты.17Глава 9. Применение метода вертикального электрического зондирования дляизучения вертикальной неоднородности почв. Было выделено несколько основныхтрендов изменения кажущегося электрического сопротивления с глубиной, несмотря нато, что значения на разных участках значительно отличатся. Для отвалов типичнаситуация, когда величина кажущегося электрического сопротивления плавно возрастает сглубиной, что отражает увеличение содержания крупнообломочного материала массивнокристаллических пород. Резкие скачки сопротивления на небольших глубинах награфиках вертикального-электрического зондирования диагностируют смену породы.Материал мягкой вскрыши, нанесенный при рекультивации на материнскую породу,характеризуется значительно меньшим сопротивлением.
На террасированных плоскихучастках нередко наблюдаются изменения значений в небольших пределах. Кажущеесяэлектрическое сопротивление в данных случаях меняется неравномерно с глубиной, аграфик имеет вид сильно ломаной кривой. Такая ситуация вызвана неоднороднымраспределением различных фракций гранулометрического состава по профилю.
При этомкажущееся сопротивление тем меньше, чем больше содержание фракций физическойглины. На некоторых участках, в особенности на свежих отвалах, зафиксированыаномально высокие значения кажущегося электрического сопротивления. Причинакроется в наличии пустот, образующихся при укладке крупнообломочного материала. Стечением времени, при усадке пород и заполнении мелкоземом трещин и пустот,кажущееся сопротивление снижается. Наравне с наличием пустот, завышение параметраможет быть вызвано боковым влиянием геологических неоднородностей, таких как обрывили крутой склон.ВЫВОДЫ1. Основные элементарные почвообразовательные процессы сходны на всех карьерах.На самых первых этапах восстановления экосистем определяющим факторомявляется почвообразующая порода, затем главную роль играет растительноесообщество.
Гумусонакопление – ключевой процесс в восстановлении почв. Подтравянистой растительностью и в случае проведения технической рекультивацииаккумуляция органических веществ происходит быстрее. Несмотря на сходствопочвообразовательных процессов, на различных экотопах, отличающихся политологическому составу, положению в рельефе, типу фитоценоза и т.
д., могутформироваться специфичные элементы структуры и свойств почв.2. Видовой состав растительных сообществ каждого карьера индивидуален. Спектржизненных форм на карьерах разнообразен, и в зависимости от литологических18характеристик он может как повторять соотношение жизненных форм нетронутыхсообществ, так и значительно отличаться. В ходе первичной сукцессии на первыхэтапах постепенно увеличивается число видов, растет разнообразие жизненныхформ, усложняется структура сообщества.3. На всех карьерах выявлен низкий уровень интенсивности микробиологическихпроцессов.
По уровню содержания микробной биомассы и величине базальногодыхания значения исследуемых образцов можно расположить в ряд: подстилка >органоминеральныйгоризонт>порода.Результатысвидетельствуютонестабильном функционировании микробных сообществ на посттехногенныхэкосистемах.4.
На ранних стадиях сукцессии преобладают представители группы копиотрофов. Сувеличением сроков зарастания (начиная с 16 лет) в доминанты выходятолиготрофные группы бактерий, чтоуказывает на стабилизацию составасообщества.5. На субстратах, более богатых питательными веществами, видовое разнообразиезачастую выше. В случаях самозарастания и рекультивации травами видовоеразнообразие постепенно увеличивается, достигая максимума к 20-25 годам. Сточки зрения увеличения биоразнообразия наилучшим методом рекультивацииявляется создание благоприятных физико-химических параметров субстрата иоставление участков под самозарастание. При этом, ввиду относительно низкогоуровня разнообразия еловых и сосновых лесов, установившихся на карьерах, атакже их высокой ценности для региона, использовать критерий «высокоебиоразнообразие» для разработки плана рекультивации следует с особойосторожностью.6.
Карьерно-отвальные комплексы играют важную роль в формировании балансауглерода и стабилизации его соединений в общей структуре посттехногенныхландшафтов.Даннаяфункцияосуществляетсяпосредствомминерализацииуглерода, выщелачивания карбонатов и обратных процессов – депонированияуглекислоты в составе биомассы растений и почвенного органического углерода.Высвобождение СО2 в атмосферу максимально на этапе разработки полезныхископаемых. Эмиссия углекислого газа в атмосферу может преобладать наддепонированием в первые этапы зарастания, или при наличии ряда лимитирующихфакторов, препятствующих восстановлению растительного покрова.
Наибольшейпотенциальной способностью к обогащению атмосферы углекислым газомобладают карбонатные породы, однако в случае благоприятных параметров19субстрата данные карьеры также обладают большим потенциалом к депонированиюСО2 из атмосферы. Кроме того, наличие большого количества кальция способствуетформированию более термодинамически устойчивых молекул гуминовых кислот впроцессе гумификации.7. Результаты качественного и количественного анализа гуминовых кислот выявилинизкий уровень изменения состава гуминовых кислот во времени, а также схожестьсоставагуминовыхУстановлено,чтокислотподалифатическиесосняком,группылиственичникомзаметноиельником.преобладаютнадароматическими, что свидетельствует о значительной роли лесного опада вформировании гумуса почв.8.
Применение метода вертикального электрического зондирования позволилоустановить присутствие скального обломочного материала, а также наличие иглубину залегающих материнских пород. Метод также полезен для выявлениянеоднородности сложения почвенного профиля и оценки мощности слоев разногогранулометрического состава. В то же время нужно учитывать специфичностьпосттехногенных территорий и антропогенных ландшафтов, поскольку здесь частомогут наблюдаться аномально высокие значения кажущегося электрическогосопротивления.Список публикаций автора по теме диссертацииВ изданиях, входящих в базы данных ВАК, Scopus, Web of Scince, Springer:1.
Abakumov, E. Evolution of humus in young soils of mining dumps (Russian NorthWest) after fertilization by organic amendments / E. Abakumov, J. Dmitrakova // ResearchJournal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. – 2017. – P. 2367-23782. Дмитракова, Я. А.. Применение метода вертикального электрическогозондирования для изучения вертикальной неоднородности отвалов промышленныхкарьеров / Я. А.
Дмитракова, Е. В Абакумов // Агрофизика. – 2017. – № 1. – С. 19-26.3. Дмитракова, Я. А. Динамика растительного сообщества и микробиомахроносерий посттехногенных почв известняковых карьеров в условиях рекультивации / Я.А. Дмитракова, Е. В. Абакумов, Е. А. Першина, Е. И. Иванова, Е. Е.
Андронов, //Сельскохозяйственная биология. – 2018. – Т. 53. – № 3. – С.557-569.4. Дмитракова, Я. А. Восстановление почвенно-растительного покрова научастках рекультивации Кингисеппского месторождения фосфоритов / Я. А. Дмитракова,Е. В. Абакумов // Почвоведение. – 2018. – №5. – С. 630-6405. Dmitrakova, J. Dynamics of soil organic carbon of reclaimed lands and the relatedecological risks to the additional CO2 emission / J. Dmitrakova, E. Abakumov // Urbanization:Challenge and Opportunity for Soil Functions and Ecosystem Services. SUITMA 2017. SpringerGeography.
Springer, Cham. – 2019. – P. 97-105.В других изданиях:6. Дмитракова, Я. А. Зарастание песчаных карьеров: влияние рельефа наразмещение видов-колонистов / Я. А. Дмитракова, О.И.Сумина // Успехи современногоестествознания. – 2012. – № 11-1. – С. 86-88207. Дмитраковa, Я. А., Видовой состав и размещение растений по элементамнанорельефа на карьерах с различными грунтами / Я. А. Дмитракова // В сборнике:Современные проблемы и перспективы рационального лесопользования в условияхрынка.
Сборник материалов Международной научно-технической конференциипреподавателей, студентов, аспирантов и докторантов в рамках научной темы. – 2014. – С.74-76.8. Дмитракова, Я. А. Динамика Растительного покрова, изменение рН исодержания органического углерода реплантоземов Кингисеппского месторожденияфосфоритов/ Я. А.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
