Диссертация (1154500), страница 29
Текст из файла (страница 29)
6.18). На первой площадкебольшинство образцов классифицируются как суглинок легкий, также некоторыепопадают под суглинок средний и тяжелый. На втором участке почва относится к среднейили легкой глине, также выявлены средне и тяжело суглинистые горизонты. На третьейплощадке преимущественно распространен субстрат легкого глинистого состава, такжеотмечены образцы среднего и тяжелого суглинка и средней глины.Таблица 6.18. Гранулометрический состав мелкозема почв карьера по добычеогнеупорных глинГоризонт123123124АYАССАYАССАYАССAYACCAYACCAYACCСодержание, % к абс. Сухой почве, гранулометрических фракций, мм1,00-0,250,25-0,050,05-0,010,01-0,0050,005-0001<0,001Реплантозем серогумусовый (1 участок)259,016,51,33,717,5560,013,02,07,512,5468,21,018,82,06,0656,517,52,52,515,04,248,315,05,011,516,0171,55,05,013,34,22,757,312,512,50,015,0641,515,07,50,030,0343,011,52,55,035,0Реплантозем серогумусовый (2 участок)728,010,010,05,040,05,57,017,57,52,560,0411,025,05,02,552,52,619,920,05,05,047,5560,07,52,52,522,546,722,50,011,855,01,436,214,72,58,037,2233,015,84,20,045,0641,57,57,55,032,5<0,0122,522,026,820,032,522,527,537,542,555,070,060,057,527,566,847,749,245,0123CCCCCC11,322,311,5Токсихемолитозем (3 участок)38,022,09,020,218,02,514,020,02,547,78,018,06,623,74,811,622,210,020,05,01,56,05,20,010,053,060,018,058,754,739,060,564,042,068,764,7В случае глинистых почв, субстрат является переуплотненным и высокоесодержание фракций физической глины может отрицательно сказываться на процессахзарастания.
В результате была обнаружена тесная статистически значимая отрицательнаясвязь общего проективного покрытия с содержанием фракций физической глины и ила.При этом, содержание Сох не было связано с какими-либо параметрами. Возможно, этообъясняется тем, что наличие углерода на данном карьере не является параметром, четкоотражающим почвообразовательные процессы, поскольку даже участки голого субстратаотличаются высоким содержанием углерода (табл.
6.19).Таблица 6.19. Значения коэффициента корреляции ПирсонаИл - углерод-0,25Р>0,05Физ.глина углерод-0,19Р>0,05Углерод- ОПП0,31Р>0,05Физ.глина ОПП-0,97р<0,05Ил - ОПП-0,97р<0,056.4. Почвообразование на отвалах Кингисеппского месторождения фосфоритовНа всех рассматриваемых участках была проведена биологическая рекультивация.На первом участке к моменту наблюдений сформировался ельник мертвопокровник наторфяно-минеральной вскрыше. В качестве доминантов нижнего яруса выступают Mniummarginatum и Hylocomium splendens. Среди травянистых видов наибольшее проективноепокрытие имеет Hepatica nobilis Mill., Срок зарастания данной площадки – 35 лет.
Второйучасток зарастает на 5 лет меньше, здесь рекультивация состояла в нанесении «мягкойвскрыши» и высадке лиственницы. Общее покрытие травянистой растительностисоставляет 25 %, в качестве доминантов нижнего яруса выступают Fragaria vesca L.,Aegopodium podagraria L. и Pulmonaria obscura Dumort.. Возраст третьей площадки – 26лет; горнотехнический этап рекультивации был идентичен таковому на второй площадке,на этапе биологической рекультивации были высажены саженцы сосны. Общеепроективное покрытие травяно-кустарничкового яруса, как и на второй площадке,составляет 25 %, видовой состав видов доминантов также сходен с лиственничником.125Морфологически профили почв трех площадок имеют много общего: для всеххарактерно наличие подстилки, органо-аккумулятивный гумусовый горизонт имеетхорошо выраженную комковатую структуру, его мощность достигает 18 см.Содержание органического углерода варьирует от 21 % до 0,6 % (табл.
6.20).Данный показатель всегда максимален в верхнем горизонте подстилки (21 % - 6,6 %) иуменьшался вниз по профилю (2,4 % - 0,6 %). Подстилка тридцатипятилетнегореплантозема на торфяно-минеральной вскрыше под елью является наиболее богатой поколичеству органического углерода, это вероятно связано с большим сроком зарастания илучшим уровнем разложения органического вещества.Развитие растительного сообщества, накопление органического вещества ипродуктов его разложения, обладающего кислой реакцией среды способствуютпостепенному увеличению реакции рН вниз по профилю на всех участках. Нижниегоризонты обогащены карбонатами, которые и обуславливают слабощелочную реакцию.Реакция рН водной вытяжки варьирует от 6,5 в подстилке первого участка, гдегосподствует ель, до 7,7 в породе. Слабокислую реакцию имеют образцы на первойплощадке под елью, которая может быть следствием того, что порода изначальносодержала органическое вещество.
Также широко распространено мнение о том, чтоеловый опад подкисляет почву сильнее других пород данного региона (Ипатов, Кирикова,1997; Узбек, 1995).Таблица 6.20. Характеристика почв, формирующихся на карьере по добычефосфоритовГоризонтМощность,смСох, %Nобщ,%C/NрН водрНсольСгк/Сфктридцатипятилетний реплантозем на торфяно-минеральной смеси (1 площадка)О0-321,01,1621,06,55,70,9АY3-182,00,2011,66,56,0не опр.АС18-350,60,164,37,0не опр.не опр.тридцатилетний реплантозем на минеральной породе (2 площадка)ОАY0-11-187,42,40,480,3117,88,97,47,6не опр.не опр.0,7не опр.АС18-352,00,1614,37,7не опр.не опр.двадцатишестилетний реплантозем на минеральной породе (3 площадка)ОАY0-11-106,61,90,490,4615,64,87,07,2не опр.не опр.0,8не опр.АСg10-301,60,1018,17,2не опр.не опр.На карьере преобладают средне суглинистые почвы (табл.
6.21). В тоже времяотмечены горизонты с легкими и тяжелыми суглинками. Содержание фракцийфизической глины варьирует от 28,8 % до 47,2 %.126Таблица 6.21. Гранулометрический состав мелкозема почв, формирующихся наместорождении фосфоритовГоризонтСодержание, % к абс. Сухой почве, гранулометрических фракций, мм1,00-0,250,25-0,050,05-0,010,01-0,0050,005-0001<0,001<0,01тридцатипятилетний реплантозем на торфяно-минеральной смеси (1 площадка)АY26,025,919,311,29,68,028,8АС30,029,010,513,010,07,530,5тридцатилетний реплантозем на минеральной породе (2 площадка)АY17,027,418,410,020,07,237,2АС18,421,313,19,233,05,047,2двадцатишестилетний реплантозем на минеральной породе (3 площадка)АY12,521,3205,731,09,546,2Аcg25,024,117,88,322,42,433,1В целом, в связи с выровненным рельефом, процессы эрозии практически невыражены. Основные параметры субстрата благоприятны для развития растительногосообщества; в тоже время вследствие криотурбационных процессов происходитвымораживание крупных глыб в верхние слои почвы, что повреждает корневую системурастений и приводит к гибели деревьев.Для верхнего горизонта характерен гуматно-фульватный тип гумуса.
Относительновысокое содержание гуминовых кислот может обуславливаться большим количествомкарбонатов в почвообразующей породе.Нами были выделены образцы гуминовых кислот из верхних органогенныхгоризонтов. Полученные данные спектроскопии 13-С ЯМР были сравнены с результатами,выявленными для этих же площадок в 2004 г. Выполненная работа позволяет судить остабильности углеродного скелета макромолекул во времени, а также оценивать схожестьструктурного состава ГК под изученными лесными сообществами (табл. 6.22).127Таблица 6.22. Структурный состав гуминовых кислот органогенных горизонтовреплантоземов, % от суммарной интенсивностиТип структурных фрагментовH-, C- замещённые алифатическиефрагментыСH2-алкильные структурыМетоксильные фрагменты,аминокислотные и эфирные группыO- и N-замещённые алифатическиефрагментыАномерные алифатическиефрагментыПротонированный ароматическийуглеродАлкилароматические группыАроматический углерод фенолов иэфировКарбоксильные и карбонильныегруппыПост хок тестучасток 120042014участок 220042014участок 32004 201410-2727-5011,1016,7910,4019,3912,0016,0612,4016,8411,6017,2711,9015,0850-7014,9015,2017,8015,8015,2014,8070-10012,5015,0014,0014,3013,7013,70100-1082,973,893,893,773,783,65108-135135-15020,26,0215,506,4315,605,8315,906,9617,407,2014,709,65150-1709,329,508,468,638,4710,20170-190Одинучасток –разныесроки6,184,716,415,405,436,39Химическийсдвиг, ppmp<0,06p<0,07p<0,07Резонансам алифатических структур углерода соответствует спектр химическогосдвига в диапазоне от 0 до 50 ppm (Wilson, 1981).
Широко распространенным мнениемявляется то, что наличие алифатических структур может быть следствием большоговклада веществ растительного происхождения (воска, кутина, фосфолипидов, жирныхкислот) и продуктов жизнедеятельности микроорганизмов в процессы гумификации(Hatcher et al., 1981; Zech et al., 1990). На этот диапазон приходятся основные пикирезонирования на всех участках в оба года наблюдений (рис. 6.12).128Рисунок 6.12. 13С ЯМР спектрыгуминовых кислот в изученныхреплантоземахДанный диапазон можно рассмотреть и более дробно, разделив его на 10-32 ppm(H-, C- замещённые алифатические фрагменты, которые относятся к наиболее активным иподвижным соединениям алкильной природы) и 32-50 ppm (СH2-алкильные структуры –самые устойчивые среди алкильных соединений).
На всех спектрах в диапазоне 20-30 ppmможно заметить отчетливые пики, соответствующие резонансу углерода алкилов: 23, 26 и29 ppm – линейные цепочки углеводородов, 30 ppm - растянутые в длину алифатическиеструктуры, содержащие полиметиленовые группы (Newman, Tate 1980; Ogner, 1979; Vilaet al., 1972; Zech et.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
