WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 19 |

«Институт МГУ имени Государственный фундаментальных М.В. Ломоносова биологический музей проблем биологии РАН имени К.А. ...»

-- [ Страница 3 ] --

После срезания растений из пней вырастают новые побеги. Этот цикл может продолжаться в течение 25–5 лет, после чего осуществляется перезаложение насаждения. Заготовительные работы производят ся на плантации ивняка в зимний период после опадания листвы и замерзания почвы. Заготовка целых стволов облегчает складиро вание. Стволы могут подсушиваться в укладываемых на открытом воздухе штабелях, при этом к следующей осени содержание влаги в них уменьшается до 0 %. Наиболее эффективные заготовитель ные комбайны представляют собой самоходные машины, срезающие и измельчающие побеги и помещающие биомассу на загрузочные платформы. Некоторые рубильные машины могут агрегатироваться с сельскохозяйственными тракторами. В этом случае уборка одного гектара занимает около трех часов.

В настоящее время в южной Швеции имеется около 18 000 га энергетических лесов, которые состоят в основном из различных видов Salix. Были разработаны эффективные технологии культивирования и лесопользования, вместе с тем требует решения проблема неравномер ности качества плантаций за счёт внесения минеральных удобрений.

Однако лучше всего ивняк растет на доброкачественных сельскохо зяйственных землях с хорошей водопропускной способностью.

Мы считаем, что в России в ближайшие годы среди энергетичес ких культур основное внимание может быть отведено мискантусу ки тайскому (Miscanthus sinensis). Мискантус – род многолетних травя нистых растений семейства мятликовых. Продуктивность его новых форм, выведенных в Институте цитологии и генетики СО РАН, со ставляет 10–15 т/га/год сухой биомассы (Шумный и др., 2010). Уро жайность биомассы мискантуса во Франции составляет 20 т с гекта ра (Bioenergy…, 2007). Мискантус китайский является многолетним злаком и может ежегодно на протяжении 20 лет продуцировать на одном поле. Популяция, отобранная в ИЦГ СО РАН, обладает высо кой зимостойкостью даже в условиях Западной Сибири в отличие от других форм мискантуса, используемых в европейских странах.

Мискантус в целом не требователен к почвам, но на плантации необходимо внесение полной нормы минерального удобрения. Инос транные авторы рекомендуют дозы азота не выше 150 кг/га, а соотно шение N:P:K – около 1:0,4:0,5.

Размножение растения возможно частями корневищ. Обычно кор невища короткие (5–10 см), образуются в течение вегетации, зимуют, а весной дают новые побеги. В результате происходит медленная коло низация пространства с образованием сильно разросшихся кочек. Вы садку проводят весной отдельными короткими корневищами, обычно размещая их рядами с широкими междурядьями (60–75 см).

Существует два способа вегетативного размножения Мискан туса: делением корневищ и способ культуры “меристематического размножения в пробирке”. Первый способ заключается в разреза нии корневища на куски, а затем высадка на плантации. Он прост и дает хорошие результаты в виде быстро развивающихся растений, но связан с необходимостью иметь доступ к маточным плантациям основного посадочного материала. Подготовка и посадка занимают много времени и трудоёмки. В свою очередь, получение посадочного материала культур “в пробирке” является более технически совер шенным, но требует специальных лабораторных условий. Благодаря этой технологии в течение короткого времени можно получить боль шое количество растений. Растения, полученные через культуру “в пробирке” принципиально не отличаются от растений, полученных в результате деления корневищ, за исключением низкой начальной скоростью роста и меньшей морозостойкости в первый год после по садки. Тем не менее, эти различия выравниваются в течение второго и третьего года культивирования и урожай биомассы даёт сопостави мые результаты по сравнению с посадкой корневищами.

В случае посадки кусочками корневищ получаются хорошие ре зультаты при размещении их на глубине 10–15 см;

а глубина посадки сеянцев выращенных “в пробирке” определяется размером получен ных растений. Плотность посадки растений на 1 м2 должна быть от до  штук, что дает на 1 га от 10000 до 0000 саженцев. Посадки 1-го растения на 1м2 экономит посадочный материал, что имеет важное значение для сокращения расходов на закупку саженцев. В свою оче редь, плотная посадка ( штуки на 1 м2) позволяет растениям мискан туса быть более конкурентными с сорняками на плантациях и быстро приводит к смыканию в междурядьях, и тем самым почти полностью устраняет проблему борьбы с сорняками. На практике интервалы между рядами колеблются от 0,7 до 1,0 м, а расстояние между расте ниями в ряду – от 45 до 100 см.

Наиболее рациональный способ уборки заключается в транспор тировке биомассы от поля до биозавода без промежуточного хранения.

Это означает, однако, необходимость размещать насаждения мискан туса в непосредственной близости к конечному пользователю.

В первый год после посадки мискантуса производят механичес кую борьбу с сорняками в междурядьях, используя наборы тради ционных культиваторов. Это желательно делать на ранних стадиях развития растений сорняков. В случае большого засорения посевов двудольными сорняками могут быть применены гербициды из груп пы производных триазинов. После 2 или  лет выращивания сильно растущий мискантус уменьшает засорённость плантации, подавляя сорняки. Снижение засорения продуктивных насаждений происхо дит в результате интенсивного роста растений и, в результате, су щественного затенения почвы. В европейских условиях мискантус обладает высокой устойчивостью к большинству вредителей. На плантациях нет необходимости применять химические средства, что снижает издержки производства биомассы.

Из других операций по уходу в первый год после посадки при меняется мульча толщиной около 0 см почвы вдоль рядка, чтобы лучше защитить растения от холода во время зимнего периода. Та кой способ защиты корней дает очень хорошие результаты, особенно, если саженцы были получены с помощью культуры “в пробирке”. В Европе до сих пор не наблюдается появления болезней на растениях, но имеется один из вирусов, который приводит к торможению роста и пожелтению растений;

однако болезнь не передается от растения к растению. Её единственным источником являются инфицированные саженцы, поэтому важно купить здоровый посадочный материал.

В Новосибирске выделена необычная форма с очень длинными кор невищами, которые быстро колонизируют почвенное пространство и со здают сплошную ровную плантацию мискантуса без образования кочек.

Преимущества данного травянистого растения перед энергети ческими лесами заключается, прежде всего, в том, что товарная про дукция получается уже со 2 года после посадки. В дальнейшем уборка может производиться как через год, так и ежегодно. За счёт поступ ления в почву опавших листьев может существенно повышаться со держание гумуса в почве. Для уборки биомассы не требуется набора специализированной дорогостоящей техники, и скашивание надзем ной биомассы может производиться обычными кукурузоуборочны ми комбайнами.

В случае необходимости посадки мискантуса легко заменить на сельскохозяйственные культуры без нарушения почвенного покрова.

Посадка мискантуса даже на части не занятой сельскохозяйс твенными культурами площади пашни России позволит получить большое количество растительной биомассы, сохранить плодородие почв и предотвратить зарастание пашни кустарником и редколесьем.

Биомасса может быть использована в начале эксплуатации насажде ний для производства топливных пеллет и брикетов, а после стро ительства биозаводов – и для производства жидкого биотоплива.

Однако предварительно требуются разработка и апробирование тех нологий возделывания мискантуса в разнообразных почвенно-кли матических зонах страны, разработка системы удобрений и оценка энергетической эффективности его производства.

Брагин В.Н., Юмашев Х.С. Изменение агрохимических свойств выщелоченного чернозёма в результате длительного применения минеральных удобрений и соломы в стационарных опытах Геосети // Состояние и перспективы агрохимических исследо ваний в Географической сети опытов с удобрениями. М.: ВНИИА, 2010. С. 62–65.

Булаткин Г.А. Эколого-энергетические основы продуктивности агроэкосистем.

М.: НИА-Природа, 2008. 66 с.

Булаткин Г.А. Оценка эффективности производства нетрадиционных и возоб новляемых источников энергии // Вестник РАН. 2009. Т. 79. №7. С. 108–116.

Еськов А.И., Лукин С.М., Тарасов С.И. Новые виды органических, органомине ральных удобрений и биокомпостов // Плодородие. 2006. №5 (2). С. 21–2.

Жученко А.А. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы) тео рия и практика. Т. 1. М.: Изд-во “Агрорус”. 2008. 814 с.

Коновалов Н.Д., Коновалова С.Н. Важные источники плодородия //Земледелие.

2009. №5. С. 15–16.

Никитишен В.И., Курганова Е.В. Плодородие и удобрение серых лесных почв ополий Центральной России. М.: Наука. 2007. 68 с.

Панцхава Е.С., Шипилов М.М., Ковалёв Н.Д. Биоресурсы России и их использова ние // Биоэнергетика. 2008. №. С. 28–4.

Середа Н.А., Акбиров Р.А., Тарасов А.Л. Эффективность многолетних трав и сиде ратов в воспроизводстве агрофизических свойств чернозёма // Плодородие. 2010. № (52) С. 27–28.

Снакин В.В. Экология и охрана природы. Словарь-справочник / Под ред. А.Л. Ян шина. М.: Academia. 2000. 84 с.

Сычов В.Г., Романенков В.А. Основные итоги и стратегия развития Географичес кой сети опытов с удобрениями // Состояние и перспективы агрохимических исследо ваний в Географической сети опытов с удобрениями. М.: ВНИИА, 2010. С. –6.

Сычев В.Г., Кузнецов А.В., Павлихина А.В., Лобас Н.В. Содержание гумуса, под вижного фосфора, обменного калия и степень кислотности пахотных почв Российской Федерации // Плодородие. 2008. № (42). С. 1–.

Тюрюканов А.Н. Почвы – природный базис человечества // Избр. труды. М: РЭ ФИА, 2001. С. 201–210.

Французы гранулируют мискантус // Bioenergy international. 2007. №4. Р. 25.

Шумный В.К., Вепрев С.Г., Нечипоренко Н.Н. и др. Новая форма мискантуса ки тайского (Miscanthus sinensis Anders.) как перспективный источник целлюлозосодер жащего сырья // Вестник ВОГиС. 2010. Том 14. №1. С. 122–126.

СОЗИДАТЕЛЬНАЯ СИЛА ПОЧВЫ

Я.Р. Васильков, Н.В. Рощин, В.М. Комаров, к.т.н.

Некоммерческое партнёрство «АСИ-БИОСФЕРА», Москва Человек и Общество с древних времён находились в состоянии гармонии с Природой, подчиняясь правилам естественного биосфер ного миропорядка, одним из которых утверждалась необходимость соблюдения меры при потреблении природных запасов. Существо вавшая традиция разумного потребления, позволяло природе успеш но выполнять миссию гаранта жизни на Земле.

В дальнейшем, техногенная активность человечества стала стре мительно возрастать, образуя качественно новую социальную среду техносферу – продукт “технического прогресса”. Эта структура пред ставляла искусственную среду обитания для сформировавшегося тех нократического общества, которое было обречено на излишнее пот ребление природных ресурсов. Образовался негармоничный симбиоз биосферы и техносферы с агрессивным доминированием последней.

В этих условиях утвердилась завышенная социальная норма потребления, согласно которой Природа рассматривается в качестве “глобального ресурса”.

Длительное применение указанной техногенной нормы привело к тому, что легко воспроизводимые природные запасы (почва, расти тельный и животный мир и др.) в настоящее время не успевают вос станавливаться естественным образом, а не поддающиеся быстрому восстановлению минералы, нефть, газ – исчезают бесследно.

В результате, изначально целостный и органичный союз человека и природы начал стремительно разрушаться. Усилились процессы латент ного накопления природой негативных качественных изменений, перио дически проявляющихся в виде локальных экологических катастроф.

Следует особо отметить, что накопившиеся экологические про блемы современного общества в принципе не могут быть решены на основе техносферных методологий и методов. Более того, общество, загипнотизированное иллюзорными возможностями техногенного прогресса, становится неадекватным и не способным к созидательно му целеполаганию.

Для решения задач по согласованию и гармонизации взаимо действия биосферы и техносферы необходимо усвоить и эффективно использовать систему знаний о биосферных механизмах функцио нирования природы и ускоренно формировать систему технологий реабилитационного характера, обеспечивающих восстановление, под держание и сохранение источников естественных ресурсов.

Важное место в структуре биосферных знаний занимает почва – главный организатор единой слаженной работы биологических и небио логических систем во всём многообразии ландшафтных пространств.

Функционируя в режиме «живого суперкомпьютера», почва спо собна решать задачи разной степени сложности: от сравнительно про стых – обеспечения естественного плодородия и продуктивности до сверхсложных – образование и поддержание динамически целостных пространственных структур – биогеоценозов, являющихся элементар ными ячейками биосферы (Тимофеев-Ресовский, Тюрюканов, 1966).

За последние десятилетия, в стенах МГУ, благодаря усилиям на шего современника классика почвоведения академика РАН Г.В. Доб ровольского, разработана концепция эколого-генетических функций почв в биосфере, где почва рассматривается как особый компонент биосферы, выполняющий в ней набор определенных системообразу ющих функций, которые не могут быть выполнены никаким другим компонентом биосферы. Эта концепция послужила основой нового функционально-экологического направления в почвоведении, что позволило отечественным междисциплинарным научным школам обосновывать и осуществлять качественно новые фундаментальные и прикладные изыскания в области экологии почв и биосферы в це лом. В конечном итоге, это ускорило внедрение технологий биосфер ного характера и позволило масштабировать их применение.

Так, учёные нашей организации, разделяющие систему науч ных взглядов и представлений о почве профессора А.Н. Тюрюканова – выдающегося представителя русской естественнонаучной школы В.В. Докучаева, В.И. Вернадского, Н.В. Тимофеева-Ресовского, ут верждавшего, что почва это целостно-живое природное тело, экспе риментальным путём установили следующее: дееспособность почвы зависит от уровня и степени её внутренней организованности.

В 2000 году НП «АСИ-БИОСФЕРА» зарегистрировало откры тие «Явление эндогенной электрической активности почвы», которое отражает уровень и степень единой внутренней организованности и функциональной активности почвенной системы.

В ходе целевых научных изысканий был разработан способ диа гностики общей функциональной активности почвы (государственные патенты №: 2267127, 2279074, 227907 и др.), позволяющий оценивать её дееспособность (здоровье) и уровень и степень функциональной деградации (болезнь). Был создан инновационный диагностический комплекс, способный обнаруживать, регистрировать и визуализи ровать устойчивые динамические состояния нелинейного характера разных типов почв, а также их микробиологических подсистем.

Получаемые “ритмопортреты” почвы дают возможность оце нить в реальном масштабе времени произошедшие изменения функ циональной активности почвенных систем в целом.

Проведённые исследования позволили нашей организации раз работать и освоить новый метод оздоровления почвенной системы, направленный на ускоренное восстановление и поддержание естес твенного плодородия и иных экологических функций почвы – метод функциональной реабилитации почв, который включает в себя следу ющий ряд взаимосвязанных технологических операций:

• экспресс-диагностику состояния почвенного покрова цикли ческого характера, на основе открытия «Явление эндогенной элект рической активности почвы»;

• активизацию органоминеральной и микробиологической компонент почвенной системы;

• восстановление микробиологического сообщества почвы путём внесения селективно отобранных высокоактивных географи чески близких почвенных микроорганизмов с обеспечением процес са их адаптации;

• восстановление почвенной системы до состояния единого природного ансамбля, способного к естественному плодородию и продуктивности, а также поддержанию рекреационного потенциала ландшафта.

Применяемая в указанной технологии экспресс диагностика ос нована на регистрации, выявлении и анализе спектра нелинейной частотной динамики эндогенной электрической активности почвы.

Указанная электрическая активность сопровождает большинство биокосных микропроцессов, согласованно протекающих в наномас штабных почвенных структурах (надмолекулярных органоминераль ных матрицах), формируя основные качества почвенных систем. Это позволяет использовать полученные данные для оценки состояния жизнеспособности и жизнедеятельности почвенной системы в целом.

Следует отметить, что особенность метода заключается в том, что реабилитационные мероприятия производятся без нарушения целостности сложившегося почвенного покрова.

Данная экотехнология зарегистрирована в рабочем классификаторе Департамента природопользования и охраны окружающей среды Моск вы с указанием организации – разработчика «АСИ-БИОСФЕРА».

В течение 1 лет метод функциональной реабилитации почвен ного покрова применялся на многих известных объектах Москвы и ближайшего Подмосковья:

• на территориях исторических памятников садово-парково го искусства (Московский Кремль, Александровский сад, Кремлёв ская набережная, бульвары Бульварного Кольца, территория Храма Христа Спасителя, сквер у Большого театра, Лубянская площадь и др. – рис. 1);

• в зонах детского отдыха и объектах народного образования (Детский парк №1, Школа интернат на Ленинском пр-те, д. № 97а, спорт-зона и парк отдыха в Южном Бутове и др.);

• на территориях социально значимых объектов (ГКБ № 20, ДГБ № 1 им. Морозова, ГКПБ № 1 им. Алексеева, Дом ветеранов № 1 и др.);

Рис. 1. Александровский сад Московского Кремля – затенённый учас ток: визуальное состояние жизнедеятельности почвенного покрова до и после функциональной реабилитации • на объектах городской инфраструктуры сопряженных с транс портными магистралями (озеленённые территории на транспортной развязке Рижской эстакады, сквер у Рижского вокзала, пр-т Мира, учас тки -го Транспортного кольца, Олимпийском пр-те и др. – рис. 2);

• на территориях Подмосковных баз отдыха;

• на особо охраняемых природных территориях столичного мегаполиса (Строгинская пойма, Серебряный Бор).

Общая площадь ландшафтных территорий, на которых удава лось длительное время поддерживать экологическое благополучие, используя высокий потенциал жизнеспособности и жизнедеятель ности почвенного покрова, превышает 150 га.

Известно, что в ряде европейских стран, в первую очередь в Швей царии, уделяется особое внимание вопросам поддержания экологически здоровой естественной среды обитания, как в целом по стране, так и в мес тах расположения частных владений. Более того, в Швейцарии уровень и степень экологической безопасности регламентируется государством через систему экологических стандартов, в первую очередь стандартов международной организации по стандартизации – ISO, в которых почва представлена, как особо ценный экологический ресурс, формирующий живое ландшафтное пространство.

В представленном методе функциональной реабилитации город Рис. 2. Третье транспортное кольцо: откосы (слева до обработки, справа – после) ских почв и системы почва–ландшафт учтены опыт экологического и биодинамического природопользования в Швейцарии и основные реко мендации, изложенные в Европейской конвенции о ландшафтах (2000).

Многолетняя практика НП «АСИ-БИОСФЕРА» показала, что для восстановления и поддержания важнейших почвенных экологи ческих функций необходимо обеспечить дееспособность режима те кущего эксплуатационного обслуживания городских почв. Надёжное восстановление и поддержание экологических ресурсов городских почв возможно только профилактическими мерами, путём организа ции на всей территории Москвы системы одновременных масштаб ных работ по сезонному уходу за городскими незапечатанными почва ми со сложившимся почвенным режимом.

Согласно Генеральной схеме комплексного благоустройства го рода Москвы, в строительстве экологического каркаса столичного ме гаполиса участвует незначительное количество титульных городских территорий, входящих в состав активно посещаемых рекреационных территорий. Это городской природный комплекс (ГПК) с особо ох раняемыми природными территориями (ООПТ).

В то же время установлено, что ГПК и ООПТ не обладают достаточ ным запасом экологической мощности для защиты жителей Москвы от негативного воздействия постоянно усиливающихся техногенных, рек реационных и погодно-климатических нагрузок. Низкая экологическая эффективность функционирования ГПК и ООПТ является следствием завышенных экспертных оценок потенциальной возможности городских зелёных насаждений и лесных массивов противодействовать крупномас штабной техногенной и погодно-климатической агрессии.

Городские зелёные насаждения и лесные массивы находятся в угнетённом состоянии и сами нуждаются в защите от интенсивного всесезонного техногенного прессинга и стрессовых погодно-клима тических воздействий.

В силу того, что городские почвы длительное время не рассмат ривались в качестве особо ценного экологического ресурса и не были выделены в качестве самостоятельного объекта и инструмента, обеспе чивающего экологическое благополучие столицы, в службах внешнего благоустройства Москвы сложилась практика декоративно-техничес кого (имитационного) озеленения – продукта техносферной экологии.

Целью декоративно-технического озеленения является получе ние на территориях городских ландшафтов внешнего декоративного эффекта на основе субстратного (грунтового или почво-грунтового) покрытия искусственного происхождения и методов промышленной агрохимии, небезопасных для экологической ситуации столицы.

В 2007 г. был принят Закон № 1 «О городских почвах» Москвы.

НП «АСИ-БИОСФЕРА», будучи в составе рабочей группы по под готовке проекта указанного закона, принимала и продолжает прини мать участие в законотворческом процессе – в формировании право вых норм, регулирующих вопросы эксплуатационного обслуживания (уход и содержание) городских почв.

С помощью Закона «О городских почвах» в правовое обраще ние введён ряд качественно новых понятий (городские почвы, эко логические функции городских почв, запечатанные и озеленённые городские почвы, экологический режим городских почв озеленённых территорий). Законом вводятся нормы (критерии) экологической безопасности мегаполиса:

• приняты соотношения озелененных и запечатанных городских почв, в привязке к правилам градостроительного зонирования, что со здаёт благоприятные условия для формирования устойчивого к техно генным антропогенным нагрузкам экологического каркаса столичного мегаполиса;

• формулируются дифференцированные требования для всех категорий озеленённых территорий по соблюдению экологического ре жима городских почв, в части восстановления и поддержания системы их экологических функций – сверхмощного источника воспроизводства экологического потенциала;

• устанавливается методологически единая триада городской почвовосстановительной деятельности: рекультивация, санация, реабилитация;

• обозначаются новейшие механизмы внебюджетного финанси рования, как в доходной, так и расходной их части: финансовые гаран тии на предмет возможности причинения вреда городским почвам и др.

Следует отметить, что методы рекультивации и санации целе сообразно использовать в экстренных ситуациях или при производс тве плановых работ по капитальному ремонту ландшафтных терри торий с полной или частичной заменой почвенного покрова, согласно сложившимся нормативам – не более одного раза в пять-семь лет.

Методы реабилитации должны применяться в ходе ежегодных сезонных работ по эксплуатационному обслуживанию – содержанию и уходу за городскими почвами, обеспечивая их жизнеспособность и жизнедеятельность в межкапитальный период. Этот метод следует также использовать для профилактического оздоровления почвен ных ресурсов в прилегающих областях (Московская, Смоленская, Тверская, Владимирская и др.), испытывающих негативное техноген ное воздействие столичного мегаполиса.

Согласно данным Государственных докладов «О состоянии окружа ющей природной среды г. Москвы» и иных информационных источни ков, следует, что 2 тыс. га земель столичного мегаполиса требуют пос тоянного контроля за состоянием городских почв, а в первоочередных работах по их оздоровлению или замене нуждается от 2,5 до 5 тыс. га, при общей потребности в производстве указанных работ на 16 тыс. га.

НП «АСИ-БИОСФЕРА» считает, что переход на эксплуатацион ное обслуживание (уход, содержание) всех 2 тыс. га незапечатанных городских почв – наиболее реальная возможность значительного уси ления экологической защищённости Москвы и создания в ближайшем будущем благоприятных условий для реализации международных стандартов качества жизни, декларируемых для городов-мегаполисов.

Негативная экологическая ситуация, сложившаяся летом 2010 г.

в столичном регионе, показала необходимость срочной мобилизации всех природных источников защиты столичного мегаполиса от не гативного воздействия техногенных и погодно-климатических фак торов. В целях усиления потенциала экологической безопасности Москвы в текущем году, целесообразно в кратчайшие сроки активи зировать не задействованные ранее ресурсы жизнеобеспечения всех незапечатанных городских почв на территории столицы.

Европейская конвенция о ландшафтах. EST № 176. Совет Европы, Флоренция, 20.10. 2000.

Комаров В.М., Татур В.Ю. и др. Явление эндогенной электрической активности почвы. Научное открытие № А-169 от 25.02.2000. Диплом № 14 от 26.05.2000.

Тимофеев-Ресовский Н.В., Тюрюканов А.Н. Об элементарных биохорологических подразделениях биосферы // Бюлл. МОИП. Отд. Биол. 1966. Т. LXXI, № 1. С. 12–12.

УСТОЙЧИВОСТЬ ЛАНДШАФТОВ ПРИМОРСКИХ

НИЗМЕННОСТЕЙ СЕВЕРА ЯКУТИИ В

СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, Ландшафты приморских низменностей Севера Якутии сложены отложениями ледового комплекса (ЛК) – многолетнемерзлыми высо кольдистыми осадочными породами позднеплейстоценового возраста с мощными полигонально-жильными льдами. Льдистость отложений достигает 60–80 %, среднегодовые температуры грунтов составляют – 9…110С. В настоящее время распространена точка зрения, согласно кото рой наиболее льдистые низкотемпературные грунты являются наименее устойчивыми к проявлению тепловых процессов (Граве, 1980;

Николае ва, 2008 др.). Однако ряд исследователей пришли к выводу о значитель ной устойчивости подобных ландшафтов (Гречищев и др.,1980;

Кузнецо ва, 1980;

Любомиров, 2005 и др.). Данные по мониторингу приморских низменностей Севера Якутии за изменением глубин сезонно-талого слоя и температур мерзлых пород в скважинах в течение последних 25 лет го ворят о стабильности термического состояния вечной мерзлоты в этом районе (Гиличинский и др., 2008).

Одним из возможных индикаторов отклика природной среды на изменение климата является изменение площадей термокарстовых озер.

Возможность использования космических и аэрофотоснимков в послед ние десятилетия позволила получить данные по этому параметру. Для приморских низменностей Севера Якутии в пределах районов распро странения отложений ЛК, исследования по изменению площадей тер мокарстовых озер на современном этапе показали как увеличение, так и уменьшение площадей отдельных озер (Кривцова, Быстрова, 2009;

Гри горьев и др., 2009). Установлено, что сход озер в пределах тундровой зоны Колымской низменности происходит в районе южных тундр (Веремеева, 2010). Увеличение площадей озер и обводненности территории происхо дит южнее, в зоне леостундры и северной тайги (Григорьев, 2009). На неоднозначную реакцию различных районов криолитозоны на измене ние климата в последние десятилетия указывает В.Н. Конищев (2009).

Использование геоинформационных технологий позволяет оценить степень переработки термокарстовыми и термоэрозионными процес сами позднеплейстоценовых равнин в голоцене, выявить современные геоморфологические процессы и оценить площади современных озер и их изменение на ключевых участках. Цель настоящей работы – выявить закономерности распространения термокарстовых озер приморских низ менностей Севера Якутии и оценить изменение их площадей за послед ние десятилетия на основе использования ГИС-технологий.

Методы и объекты исследований. Район исследований – тундро вая зона Колымской низменности. Основными формами рельефа явля ются останцы позднеплейстоценовых равнин, сложенных отложениями ЛК (едомы), озерно-термокарстовые котловины (аласы) и долины рек.

Полевые исследования проводились в районе нижнего течения р. Бол.

Чукочьей. Для картирования основных типов рельефа использовались снимки СORONA с разрешением 5 м (рис. 1) и топографические карты масштаба 1:200 000. Выделение районов распространения основных ти пов рельефа - едом и аласов, проводилось на основе геоморфологической схемы (Государственная геологическая карта…, 2000) и топографических карт масштаба 1:200 000. Выделено четыре района на двух ключевых участках;

площадь районов составляет от 1081 до 161 км2. Для каждо го района определялись площади аласов и озер по отношению к общей площади района. Едомы, аласы и озера, площадью более 0,01 км2, были площадей термокарстовых озер за 28-летний период. Для создания ГИС использованы программы Mapinfo 8.5 и ArcGis 9.2.

Результаты исследований. Ключевой участок “Среднее течение р. Бол. Чукочья”. В пределах участка выделено два геоморфологичес ких района. Району распространения едом соответствуют средние абсолютные высоты 50–70 м. Здесь сохранились значительные по площади массивы едом, приуроченные, как правило, к бортам реч ных долин. Площадь аласов составляет 64 %, их заозеренность – 20 % (табл. 1). Отмечается значительная расчлененность позднеплейсто ценовых поверхностей, представляющих собой преимущественно ос танцы с пологими склонами. Аласы представляют собой как неболь шие по размеру отдельные котловины (до  км2), так и значительные по площади, слившиеся друг с другом котловины с озерами площа дью до 6 км2. Отмечается как увеличение, так и уменьшение площа дей некоторых термокарстовых озер за период с 197 по 2001 гг.

Район распространения аласов имеет более низкие средние абсо лютные отметки, равные 20–40 м. Аласы представляют собой обшир ные слившиеся друг с другом котловины со значительной заозерен ностью и наличием крупных озер площадью более 50 км2.

Таблица 1. Соотношение площадей едом, аласов и термокарстовых озер от общей площади геоморфологических районов ключевого участка Геоморфологические районы и их площадь Район распространения едом (1112 км2) Район распространения аласов (161 км2) Едомные поверхности сохранились в виде отдельных останцов и занимают незначительную площадь (см. табл.1). Отмечается умень шение площадей и сход отдельных термокарстовых озер. В целом для аласов характерны процессы заболачивания и зарастания озер.

Ключевой участок “Нижнее течение р. Бол. Чукочья”. В пределах участка выделено два геоморфологических района. Район распро странения едом охватывает часть левобережья и территорию пра вобережья реки Бол. Чукочьей с абсолютными высотами в среднем 0–50 м. Едомы характеризуются наименьшей степенью переработки термокарстовыми процессами в голоцене (табл. 2). На плоских вер шинных поверхностях едом встречаются обширные слабодренируе мые участки с небольшими озерцами 2–8 м в диаметре и глубиной около 0,5 м, занимающие 14 % площади едом всего участка.

Аласы занимают меньше половины территории (см. табл. 2) и пред ставляют собой отдельные котловины площадью до 18 км2. Термокарс товые озера в пределах аласов имеют небольшие площади до 5 км2.

Отмечается как увеличение, так и уменьшение площадей отдельных Таблица 2. Соотношение площадей едом, аласов и термокарстовых озер от общей площади геоморфологических районов ключевого участка Геоморфологические районы и их площадь Район распространения едом (1018 км2) Район распространения аласов (1049 км2) термокарстовых озер в пределах озерно-термокарстовых котловин (рис. 2).

Район распространения аласов имеет абсолютные высоты в сред нем 10–0 м. Практически вся территория занята обширными, слив шимися друг с другом аласами с крупными озерами, занимающими здесь наибольшие площади. Для озерно-термокарстовых котловин в целом характерны процессы зарастания и заболачивания. Отмечает ся увеличение площадей отдельных озер.

Обсуждение результатов. Степень переработки термокарстовы ми и термоэрозионными процессами позднеплейстоценовых равнин приморских низменностей Севера Якутии в голоцене составляет 4– 64 % на относительно возвышенных геоморфологических уровнях и более 90 % на более низких геоморфологиеских уровнях. Установле но, что на различных участках изученной территории происходит как уменьшение, так и увеличение площадей отдельных термокарстовых озер. Эти изменения происходят в пределах уже существующих ала сов, а образования новых термокарстовых озер в пределах едом не выявлено. Схожие результаты получены также для тундровой зоны Яно-Индигирской низменности, где изменение площадей термокар стовых озер авторы связывают не с климатическими причинами, а с эрозионными процессами (Кривцова, Быстрова, 2009). В настоящий момент озера на рассмотренной территории занимают менее полови ны площади аласов, а образования новых термокарстовых озер не вы явлено;

характерны процессы зарастания и заболачивания озер. Это говорит об устойчивости высокоширотных ландшафтов, сложенных высокольдистыми низкотемпературными породами, к изменениям окружающей среды и подтверждает вывод Т.Н. Каплиной (2010) о Рис. 2. Изменение площадей термокарстовых озер в районе распро странения едом участка “Нижнее течение р. Бол. Чукочья” том, что ландшафты приморских низменностей Севера Якутии в сов ременных условиях находятся в состоянии, близком к равновесию.

Веремеева А.А. Закономерности распространения термокарстовых озер тундро вых ландшафтов Колымской низменности и изменение их заозеренности за последние 40 лет // Тезисы докладов всероссийской научной молодежной конференции “Геокри ология – прошлое, настоящее, будущее”. Якутск, 2010. С. 106–108.

Гиличинский Д.А., Федоров-Давыдов Д.Г., Холодов А.Л., Быховец С.С., Остроумов В.Е., Абрамов А.А., Краев Г.Н., Сороковиков В.А., Зимова Г.М., Зимов С.А. Реакция температурного режима мерзлотных почв и верхних горизонтов вечной мерзлоты на изменения климата // Изменение окружающей среды и климата. Т. IV. М.: ИФЗ РАН, 2008. С. 6–49.

Государственная геологическая карта РФ. Масштаб 1:1000000. Лист R-(55)-57, Нижнеколымск. Объяснительная записка. С.-Пб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2000. 16 с.

Граве Н.А. Место и направление геокриологических исследований в проблеме охраны среды и рационального природопользования в области вечной мерзлоты // Устойчивость поверхности к техногенным воздействиям в области вечной мерзлоты.

Якутск, 1980. С. 6–12.

Гречищев С.Е., Чистотинов Л.В., Шур Ю.Л. Криогенные физико-геологические процессы и их прогноз. М.: Недра, 1980. 82 С.

Григорьев М.Н., Куницкий В.В., Чжан Р.В., Шепелев В.В. Об изменении геокриологи ческих, ландшафтных и гидрологических условий в арктической зоне Восточной Сибири в связи с потеплением климата // География и природные ресурсы. 2009. № 2. С. 5–11.

Конищев В.Н. Реакция вечной мерзлоты на потепление климата // Вестник Мос ковского университета. Сер. 5. География. 2009. № 4. С. 10–20.

Каплина Т.Н. Аласные комплексы Северной Якутии // Криосфера Земли. 2009.

Т. XIII, № 4. С. –17.

Катасонов Е.М., Бискэ С.Ф. Проблемы геоморфологии Яно-Индигирской и Ко лымской низменностей // Материалы второго геоморфологического совещания. М., 1959. 16 с.

Кривцова В.И., Быстрова А.Г. Изменение размеров термокарстовых озер в раз личных районах России за последние 0 лет // Криосфера Земли. 2009. Т. XIII, № 2.

С. 16–26.

Кузнецова И.Л. Инженерно-геокриологические условия и устойчивость много летнемерзлых пород Приморских низменностей Якутии к нарушению естественной природной обстановки // Устойчивость поверхности к техногенным воздействиям в области вечной мерзлоты. Якутск, 1980. С. 75–107.

Любомиров А.С. Исследование устойчивости природных комплексов в тундрах Якутии в свете проблем термокарста // Вестник ЯГУ. 2005. Т.2, № . С. 49–56.

Николаева Н.А. Оценка устойчивости ландшафтов Якутии к техногенным воз действиям // Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2008. № . С. 60–66.

РАЗВИТИЕ СЛОЖНЫХ АНТРОПОГЕННЫХ

ЭКОСИСТЕМ В КОНТЕКСТЕ УСТОЙЧИВОГО

РАЗВИТИЯ ТЕХНОСФЕРЫ

П.В. Волох, к.с.-х.н, профессор, И.Х. Узбек, д.б.н., профессор, А.С. Кобец, к.т.н., профессор, Н.В. Гончар, к.б.н.

Днепропетровский государственный аграрный университет, г. Днепропет «Физика и ее дитя Техника уже в состоянии перевернуть мир, а вместе с ним и Человечество» – писал А.Н. Тюрюканов (1990).

При открытой разработке полезных ископаемых («биогеохими ческая функция человечества – как утверждал А.Н. Тюрюканов (1990) – новая, в геологическом смысле, форма созидания и превращения вещества в биосфере») масштабы технократической деятельности че ловека так велики, что могут быть сравнимы с результатами деятель ности геологических процессов. Например, только на Никопольских ГОКах в Днепропетровской области объем вскрыши составлял более 200 млн м/год, а в КМА (Россия) – 1 млрд 245 млн м/год.

Законом Украины «Об охране земель» определено, что “рекуль тивации подлежат земли, которые испытали изменения в структуре рельефа, … в результате проведения горнодобывающих, геологоразве дочных, строительных и других работ”.

Техногенез обуславливает динамическую антропогенную гео логию в районе (регионе) месторождения полезных ископаемых и “…геохимически переделывает мир” ( Ферсман, 199). Результатом грандиозных горных работ являются качественно новые геотехни ческие образования – техногенные ландшафты или техноэкосис темы, находящиеся в постоянном количественном и качественном взаимодействии с окружающей природной средой. Антропогенный ландшафт техногенной литосферы соприкасается с атмосферой и включается в современные геохимические циклы круговорота ве ществ и энергии.

Рекультивация земель – это комплекс мероприятий (подгото вительных, технических и биологических) по восстановлению хо зяйственной, санитарно-гигиенической и эстетической ценности техногенных ландшафтов, улучшение условий окружающей среды и безопасности жизнедеятельности человека.

Основные направления рекультивации земель в степной зоне Украины: сельскохозяйственная, лесотехническая, водохозяйствен ная, рекреационная, санитарно-гигиеническая.

Процесс рекультивации техногенных ландшафтов состоит из трёх этапов: моделирование стратегии и направлений рекультивации;

горнотехнический;

биологический (фитомелиоративный).

Первые исследования по сельскохозяйственной рекультивации начали проводиться Днепропетровским сельскохозяйственным инс титутом с 1962 г. и по расширяющейся междисциплинарной научно практической программе продолжаются до настоящего времени про блемной лабораторией по рекультивации земель Днепропетровского государственного аграрного университета.

В 1970 г. научными сотрудниками университета и руководством треста “Орджоникидземарганец” на территории Запорожского карье ра был создан стационар, а с течением времени, биологическая станция по мониторингу техногенных ландшафтов и рекультивации земель об щей площадью больше 100 га. В настоящее время исследования про водятся на площади 44 га. В середине 70-х годов прошлого столетия, когда не лимитировалось финансирование научных исследований по данной теме, на стационарах университета Верхнеднепровского ГМК (площадь 2 га), Керченского ЖРК (площадь 5 га) и шахтных полях Западного Донбасса (7 га) проводились комплексные исследования на техногенно нарушенных и рекультивированных землях.

Сущность научных достижений коллектива научных сотрудни ков аграрного университета сводится от констатации некоторого ста ционарного состояния техноэкосистем или техногенного ландшафта (самозарастание отвалов) к антропогенному формированию техно земов, литоземов, хемоземов, к анализу абиотических и биотических факторов при рекультивации земель и их использовании на основе биогеохимии классических работ В.В. Докучаева, В.И. Вернадского, В.А. Ковды, А.Н. Тюрюканова.

Фундаментальные исследования научной школы ДГАУ по ре культивации земель сводятся к следующему.

1. Комплексными многолетними исследованиями испытаны 22 горные вскрышные породы (израненная “кожа” литосферы, по А.Н. Тюрюканову) в чистом виде и их смеси в процессе естественного зарастания, а также при возделывании на них 2 видов сельскохозяйс твенных культур в вегетационных и полевых опытах. На различных вариантах рекультивированных земель, а также способах предпосадоч ной подготовки техногенных эдафотопов испытано около 20 пород и сортов плодовых и ягодных культур, 15 видов лекарственных трав.

2. Важнейшим результатом многолетних, широкомасштабных (от Керченского ЖРК до Курской магнитной аномалии) исследова ний явилось установление потенциального плодородия у нефитоток сичных вскрышных горных пород (постулат экотопический объем и биотическая емкость Н.Т. Масюка;

микробиологический профиль, ферментативный пул литоземов и транслокационный процесс у бо бовых трав И.Х. Узбека). Величина потенциального плодородия вскрышных горных пород за такими алгоритмами определяется спо собностью самих растений и микроорганизмов использовать предо ставленную экологическую среду.

На рекультивированных литоземах многолетние бобовые травы являются основой первичных консортивных связей в системе суб страт – микроорганизмы – ферменты – бобовые растения и интен сивного биогеохимического круговорота химических элементов и энергии. Общая биологическая продуктивность люцерны посевной и эспарцета песчаного (надземная масса + корни) на неудобренных литоземах составляла 10,4–19,7 т/га/год, а за 4–7-летний фитоме лиоративный период 7,0–46,8 т/га. Энергия, которая поступает в эдафотоп только с корнями многолетних бобовых трав, составляет 10,4–44,8•106 ккал/га.

. Обосновано глубину снятия плодородного слоя почвы при се лективной разработке месторождений полезных ископаемых в зоне Степи Украины. Горнорудным предприятиям рекомендуется про изводить снятие плодородной части профиля чернозема южного до глубины 45–50 см, чернозема обыкновенного – 60–70 см, чернозема оподзоленного – 50–60 см и чернозема типичного до глубины 80 см.

4. При рекультивации земель с созданием техноземов необходи мо учитывать, что плодородный слой почвы значительно отличается от зональных почв трофностью (N, P, K и другие питательные макро и микроэлементы), биологическими свойствами и окислительно-вос становительным потенциалом. Экологическая система земледелия на техноземах требует специального агрохимического мониторинга.

5. В процессе изучения вскрышных горных пород (лабораторные и вегетационные исследования) и их сельскохозяйственного освоения открыты эколого-биологические эффекты, методы индикации техно экосистем: эффект мега-, эври-, олиго- и мезотрофов;

азотфиксирующий эффект;

эффект инокуляции;

эндодинамический эффект формирования пула микроорганизмов на вскрышных породах;

эффект парования на литоземах;

фитомелиоративный эффект возделывания люцерны и эс парцета на литоземах;

транслокационный эффект люцерны посевной и эспарцета песчаного;

эффект гидролитических и окислительно-восстано вительных ферментов, доказана возможность использования особеннос тей развития корневых систем люцерны и эспарцета, микроорганизмов, активность ферментов как диагностические признаки эколого-биологи ческой оценки различных эдафотопов.

6. Впервые разработана математическая модель расчёта эколого биологических характеристик корневых систем многолетних бобо вых трав (поверхность корней, см2;

длина корней, см;

насыщенность корнями эдафотопов, %), установлены экологические особенности строения и распределения фракций корневой системы ( 5 мм, 5–1, 1–0,5, 0,5 мм) люцерны посевной и эспарцета песчаного в литоземах.

Клубеньковые бактерии Rhizobium meliloti, Rhizobium simplex имеют высокую экологическую пластичность, образовывают огромное ко личество клубеньков 24–11 шт. на одно растение и эффективно пог лощают азот атмосферы.

7. На рекультивированных литоземах люцерна посевная и эспар цет песчаный полностью удовлетворяют собственную потребность в азоте за счёт его биологической фиксации. Потенциальные размеры азотфиксации многолетних бобовых трав в фитомелиоративный пе риод на литоземах достигают 100–400 кг/га, а обогащение метро вой толщи эдафотопа составляет на уровне 2400–000 кг/га.

8. Определено качество сельскохозяйственной продукции (сено многолетних бобовых трав, сено мятликово-бобовой травосмеси, сено зерновых мятликовых культур, зерно озимой пшеницы и ярово го ячменя, хлебопекарные свойства муки озимой пшеницы), выращи ваемой на рекультивированных землях.

9. Установлено изменения агрохимических и агрофизических свойств техногенных эдафотопов при их сельскохозяйственном ос воении, изучен начальный процесс почвообразования при естест венном зарастании отвалов и культурный почвогенез на литоземах.

Определены геохимические изменения в техноземах и литоземах, сложенные с поверхности лессовидными суглинками, красно-бурой и серо-зеленой глиной.

10. Изучены экономические аспекты рекультивации земель (создано систему экономического регулирования, обеспечивающая рациональное использование земельных ресурсов, проведена эко номическая оценка земли как природного ресурса, разработана ме тодика определения ущерба сельскохозяйственного производства вследствие отчуждения земель, определены технико-экономические показатели рекультивации земель). Установлено, что мероприятия по окультуриванию рекультивированных земель (энергетические до тации – удобрения, севооборот, обработка эдафотопов, инокуляция, мелиорация, применение пестицидов и др.) окупаются быстрее, чем на старопахотных участках. Например, прибавки урожая зерновых колосовых культур от применения NPK на литоземах становят 250– 50 % и более.

11. Расширено и углублено понятие агроэкосистема, введено в экологию новое понятие – плодородие биогеоценотической системы, которое характеризуется экотопическим объемом и его биотической емкостью. Определена цикличность и сукцессионная динамика об щей численности микроорганизмов и их отдельных физиологичес ких групп на литоземах.

12. Определены агроэкологические основы устойчивого разви тия садовых агроценозов в рекультивированных ландшафтах степной зоны Украины. Установлен достаточно высокий биологический потен циал плодовых растений, который, будучи приобретённым в процессе филогенеза, проявился весьма полно на рекультивированных землях.

1. На основании многолетних исследований разработаны эко лого-биологические классификации горных пород. В основу оценоч ных критериев положено минералогический и гранулометрический состав, физические и физико-механические свойства, микробиоло гическое тестирование. Нами ранее все испытанные горные поро ды были разделены на 5 классов пригодности для конструирования стратиграфии рекультивированного эдафотопа и использования ли тоземов как сельхозугодий.

Экологические режимы зональных чернозема обыкновенного и чернозема южного, а также плодородный слой этих почв (смесь H+Hp/k+Рhk;

Hp(i)+Phik+P(h)k) по большинству своих параметров отличаются друг от друга, и особенно разнопланово от вскрышных пород.

Насыпной плодородный слой почвы формируется при селектив ных вскрышных работах (снятие, как правило, скреперами, склади рование в бурты, нанесение на выровненную поверхность отвалов и планировка при создании техноземов) и представляет собой антро погенную смесь верхних генетических горизонтов особых природных образований – зональных черноземов.

Специфичность трофности плодородного слоя почвы и технозе мов определяется прежде всего нарушенным строением почвенного профиля и его генетических горизонтов, профильным распределени ем гумуса и его качеством (Сгк : Сфк) в техноземах, эффективным плодородием смеси H+Hp+Phk горизонтов, почвенно-экологически ми режимами1 (прежде всего карбонатность плодородного слоя поч вы с поверхности).

Геологические отложения Никопольского марганцеворудного бассейна на основании первой классификации, дополнений о невоз В этих исследованиях принимали участие сотрудники ИФПБ РАН В.В. Снакин, А.А. Присяжная можности сопоставлять зональные почвы или их плодородный слой с вскрышными породами, разделены на 4 класса: пригодные, средне пригодные, малопригодные и непригодные.

14. Рассматривая основные вскрышные породы Никопольского марганцеворудного бассейна и роль биоты в почвообразовании на ли тоземах (активность окислительно-восстановительных ферментов) был установлен каталитический ряд субстратов: красно-бурая глина серо-зеленая глина лессовидный суглинок. Изучая “эмбриоге нез почв” (Тюрюканов, 1990) на литоземах установлено:

- в рыхлых третичных и четвертичных горных породах, выне сенных на дневную поверхность с борта карьера, ферментативная ак тивность отсутствует. Только через 15–20 лет после их пребывания на дневной поверхности в паровом состоянии (без растений) актив ность гидролитических и окислительно-восстановительных фермен тов в слое 0–40 см достигает уровня бедной и средней степени обо гащения. С глубиной активность ферментов уменьшается до уровня “свежих” отработанных горных пород;

- длительный (5-летний) экологически замещающий во вре мени фитомелиоративный севооборот, насыщенный многолетними бобовыми травами, способствует интенсивному накоплению в поро дах ферментов, которые по активности располагаются следующим образом: а) гидролити-ческие: фосфатаза инвертаза уреаза;

б) окислительно-восстановительные: дегидрогеназа каталаза нит ратредуктаза нитритредуктаза;

- гидролитические ферменты способствуют интенсивному прохождению процессов накопления элементов плодородия в лито земах. Со временем в пахотном слое эдафотопов активность уреазы в среднем возрастает с 0, до 4,8 мг NH3 на 10 г навески за сутки, а активность фосфатазы – с 0,2 до , мг Р2О5 на 10 г навески за час, что говорит о среднем и богатом уровне обеспеченности пахотного слоя соединениями азота и фосфора. Это в 16–20 раз превышает показате ли рыхлых горных пород с борта карьера;

- окислительно-восстановительные ферменты диагностируют ин тенсивность и направленность процессов трансформации органического вещества в толще эдафотопов. Так, максимальная активность дегидроге назы (7,5 мг ТФФ на 10 г навески за сутки) и каталазы (5,1 см О2 на 1 г навески за минуту) наблюдается в слое 0–40 см под культурфитоценоза ми, где накопляется органический материал растительного и микробного происхождения. При этом преимущественное развитие получают процес сы, действие которых происходит при активном участии дегидрогеназы, то есть процессы, что способствуют интенсификации почвообразования;

- ферменты исполняют средопреобразовательную роль в эдафо топах техногенных ландшафтов. Их активность является надежным тестовым показателем биохимических процессов, направленность ко торых в слое 0–40 см такая же, как и в зональном черноземе южном.

Высокое соотношение активности инвертазы к активности ката лазы свидетельствует о преобладании реакций гидролиза сложных органических соединений. Процессы синтеза гумусовых веществ идут менее интенсивно. С уменьшением содержания гумуса по про филю снижается и активность ферментов;

- составлена градация уровня биогенности слоя (0–40 см) ис следуемых эдафотопов, согласно которой абиогенными являются рыхлые горные породы, отобранные непосредственно с борта карье ра. После 5-летнего пребывания на дневной поверхности горные по роды становятся слабобиогенными, а под влиянием растительности достигают уровня среднебиогенных и биогенных эдафотопов.

Эдафотопы со среднебиогенным и биогенным уровнем пригод ны для внедрения культурфитоценозов, требовательных к почвен но-климатическим условиям. Слабобиогенные эдафотопы целесо образно использовать под искусственные лесные насаждения или в качестве сенокосов (посев злаковых и бобовых трав).

15. Направленный фитомелиоративный средопреобразующий эффект многолетних бобовых растений и микроорганизмов – важ нейший результат фундаментальных достижений по биологической рекультивации, подтверждение концепции В.И. Вернадского об орга низующей, геологической роли живого вещества, в явлениях мигра ции и распределения элементов в литоземах.

Средопреобразующий эффект люцерны и эспарцета определя ется биологической массой многолетних бобовых трав в фитомели оративный период, биогенностью (активность, количество микроор ганизмов и ферментов, качественные показатели корней и скорость их минерализации) литоземов, продуктивностью последующих зер новых мятликовых культур.

Совершенно очевидно, что количественные изменения агрохими ческих показателей вскрышных пород в процессе их сельскохозяйствен ного освоения с 1971 по 2009 гг., свидетельствуют об ускоренном процессе почвообразования под воздействием направленных культурфитоцено зов. Люцерна посевная и эспарцет песчаный вместе с азотфиксаторами за год возделывания обогащают 0–20 см литоземов в среднем 50 кг/га азота, 45 кг фосфора, 110 кг калия и 290 кг/га кальция.

Темпы ежегодной аккумуляции энергии в органических компо нентах литоземов под воздействием культурного грунтогенеза очень высокие и составляют 8,2–14,0 ГДж/га. Содержание гумуса за 8-лет ний период у серо-зелёных мергелистых глин увеличилось до 1,1 % (0,18 % после создания литозема).

16. Исследования по рекультивации земель на стационарах уни верситета (Никопольский марганцеворудный, Керченский и Криво рожский железорудные бассейны, Вольногорском месторождении полиметаллических руд и шахтах Западного Донбасса) позволили определить основные модели восстановленных земель (патенты на полезную модель № 5607, № 5610, № 56101, № 54407).

Модель первая – универсальная. Возделываются основные сель скохозяйственные культуры. Предусматривает нанесение плодородного слоя почвы толщиной не менее 50 см на селективно отсыпанную пригод ную горную породу. Плодородный слой почвы (смесь верхних гумусо вых генетических горизонтов должен содержать не менее 2,0 % гумуса для чернозема южного и не менее 2,5 % для чернозема обыкновенного).

Модель вторая – создание сенокосов и пастбищ. На выровнен ной поверхности техногенных карьерных ландшафтов должны быть пригодные или смесь пригодных и среднепригодных вскрышных по род, на которых в период биологического этапа рекультивации осва иваются фитомелиоративные севообороты, насыщенные на 60–80 % многолетними бобовыми травами.

Модель третья – мелиоративная (трехъярусная). Первый самый нижний слой состоит из непригодных или фитотоксичных пород;

второй слой служит экраном и, как правило, представляет собой при годные вскрышные породы толщиной 50–60 см;

третий – плодород ный слой почвы толщиной не менее 50 см.

Модель четвертая. Для создания плодовых насаждений на вос становленных землях целесообразно использовать траншейный (1,00,7 м) или луночный способ (1,41,00,7 м) применения плодо родного слоя почвы в общем массиве литоземов.

Пятая модель. Н.Т. Масюк (1998) предложил технологию созда ния высокоплодородных техноземов. На спланированную поверх ность техногенных отвалов наносится водоупорный слой из незасо ленных глин (40–50 см), затем завозится слой лессовидного суглинка (25 см), вносятся органические удобрения или плодородный слой почвы, и проводится вспашка, после завозится еще 25 см слой лессо видного суглинка, вносится органоминеральная смесь и вновь прово дится вспашка. На таком эдафотопе в течение –4 лет возделываются многолетние бобовые травы. Затем, после определившихся просадок, осуществляется детальная планировка и наносится 50 см плодород ного слоя почвы. Модель получила малое практическое распростра нение в силу значительных затрат на ее создание.

Шестая модель – санитарно-гигиеническая. Консервация про мышленных отходов (хвостохранилища, шламоотстойники, золоот валы, шахтные породы и др.) проводится с целью охраны прилегаю щих территорий от загрязнения. Профиль эдафотопа определяется как технологическими возможностями предприятий, так и эколо гической целесообразностью (фильтрационные, водоупорные слои, возможность вторичной переработки).

Модель седьмая – рекреационная. Предусматривает создание, как правило, в местах конечной траншеи или внешних отвалов, объ ектов отдыха.

Восьмая модель – лесохозяйственно-заповедная. Создание на нарушенных ландшафтах условий для механической посадки разно типных лесонасаждений. На нарушенных землях Орджоникидзевс кого ГОКа (Богдановский и Александровские карьеры) созданы за поведники как вторичные устойчивые техноэкосистемы.

Масюк Н.Т. Рекультивация земель в Украине: фундаментальные и прикладные достижения // Вісник аграрної науки. 1998. Спец. випуск, січень. С. 15–21.

Тюрюканов А. Н. О чем говорят и молчат почвы. М.: ВО “Агропромиздат”, 1990. 224 с.

Ферсман А.Е. Геохимия. Л. : ОНТИ-химтеорет, 199. Т. 2. 54 с.

КВАЗИТРЕХМЕРНЫЕ (Qd) СЕКЦИОННЫЕ МОДЕЛИ

ДИНАМИКИ БИОМАССЫ ДЕРЕВА И СООБЩЕСТВА

Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, В работах (Галицкий, 1999, 2000;

Galitskii, 200) представлены двумерные модели растения и сообщества растений и некоторые ре зультаты их анализа и применения. Модели используют “принцип минимального угла зрения” (Галицкий, Тюрюканов, 2001), согласно которому модели (биологического, по крайней мере) объекта целе сообразно строить путем постепенного движения от образа с мини мальной детальностью к более детализированным. Эти модели пока зали свою адекватность при анализе “правила -/2” (Галицкий, 1998) Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, грант №06-04-49366.

и эффекта не монотонности динамики конкуренции в однородных сообществах деревьев (Галицкий, 2006;

Galitskii, 2006). Однако при качественно соответствующем сути дела поведении количественные модельные результаты в некоторых случаях заметно отличаются от реальных. Это может быть связано с несоответствием трехмерного объекта и его двумерного представления. Ниже кратко описан под ход к трехмерному моделированию динамики биомассы дерева и конкуренции в сообществе деревьев, исходящий из принципа “мини мального угла зрения”.

Секционная модель свободно растущего дерева. На примере ели вводится в рассмотрение элемент архитектуры дерева секция – стволовые мутовка с ветвями и междоузлие и, тем самым, выделя ется секционная структура дерева (Галицкий, 2006, 2008;



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 19 |
 




Похожие материалы:

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК _ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАСТЕНИЕВОДСТВА имени Н. И. ВАВИЛОВА (ВИР) ТРУДЫ ПО ПРИКЛАДНОЙ БОТАНИКЕ, ГЕНЕТИКЕ И СЕЛЕКЦИИ том 173 Редакционная коллегия Д-р биол. наук, проф. Н. И. Дзюбенко (председатель), д-р биол. наук О. П. Митрофанова (зам. председателя), канд. с.-х. наук Н. П. Лоскутова (секретарь), д-р биол. наук С. М. Алексанян, д-р биол. наук И. Н. Анисимова, д-р биол. наук Н. Б. Брач, д-р с.-х. наук, проф. В. И. Буренин, ...»

«Федеральное государственное бюджетное учреждение Мордовский государственный природный заповедник имени П.Г. Смидовича ТРУДЫ Мордовского государственного природного заповедника имени П. Г. Смидовича Выпуск X Саранск – Пушта 2012 УДК 502.172(470.345) ББК: Е088(2Рос.Мор)л64 Т 782 Редакционная коллегия: с.н.с. О. Н. Артаев, к.б.н. К. Е. Бугаев, н.с. О. Г. Гришуткин, д.б.н. А. Б. Ручин (отв. редактор), н.с. А. А. Хапугин Т 782 Труды Мордовского государственного природного заповедника имени П. Г. ...»

«КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Т.Ф. ГОРБАЧЕВА Администрация Кемеровской области Департамент природных ресурсов и экологии Кемеровской области Российская Экологическая Академия МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ФОРУМА ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ СИБИРИ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА – ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ ТОМ II 19 – 21 ноября 2013 года Кемерово УДК 504:574(471.17) ББК Е081 Материалы Международного Экологического Форума Природные ресурсы Сибири и Дальнего Востока – взгляд в будущее ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пензенская государственная сельскохозяйственная академия Совет молодых ученых Пензенской ГСХА Научное студенческое общество Пензенской ГСХА ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ МОЛОДЫХ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ ДЛЯ АПК РОССИИ Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых 14…15 марта 2013 г. ТОМ II Пенза 2013 ...»

«АДМИНИСТРАЦИЯ АЛТАЙСКОГО КРАЯ ДЕПАРТАМЕНТ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КРАСНАЯ КНИГА АЛТАЙСКОГО КРАЯ РЕДКИЕ И НАХОДЯЩИЕСЯ ПОД УГРОЗОЙ ИСЧЕЗНОВЕНИЯ ВИДЫ РАСТЕНИЙ Том 1 БАРНАУЛ–2006 1 ББК 28.688 УДК 581.9(571.15) К 78 Красная книга Алтайского края. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений. – Барнаул: ОАО “ИПП “Алтай”, 2006. – 262 с. В первый том Красной книги внесены 212 видов растений, нуждающихся в первоочередной охране, в том числе 2 вида ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ АГРАРНАЯ НАУКА – ИННОВАЦИОННОМУ РАЗВИТИЮ АПК В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ Материалы Всероссийской научно-практической конференции, 12-15 февраля 2013 года Том II Ижевск ФГБОУ ВПО Ижевская ГСХА 2013 УДК 631.145:001.895(06) ББК 4я43 А 25 Аграрная наука – инновационному развитию АПК в А 25 ...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия имени С.М. Кирова И.В. Григорьев доктор технических наук, доцент А.И. Жукова кандидат технических наук О.И. Григорьева кандидат сельскохозяйственных наук А.В. Иванов инженер СРЕДОЩАДЯЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ ЛЕСОСЕК В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО РЕГИОНА РОССИЙСКОЙ ...»

«В.И. Титова, М.В. Дабахов, Е.В. Дабахова ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ В КАЧЕСТВЕ ВТОРИЧНОГО МАТЕРИАЛЬНОГО РЕСУРСА В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ Н. Новгород, 2009 В.И. Титова М.В. Дабахов Е.В. Дабахова ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ В КАЧЕСТВЕ ВТОРИЧНОГО МАТЕРИАЛЬНОГО РЕСУРСА В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ Допущено УМО вузов РФ по агрономическому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям Агрономия, Агрохимия и ...»

«i Космическое Послание Мишель Дэмаркэ Перевод с английского оригинала под заглавием Thiaoouba Prophecy Впервые опубликованным под заглавием Abduction to the 9-th planet ISBN 9 780646 159966 Верить недостаточно. Надо ЗНАТЬ. i ii Предисловие Я написал эту книгу как ответ на полученные распоряжения, которым я подчинился. Она – рассказ о событиях, которые произошли со мной лично – я утверждаю это. Я полностью отдаю себе отчет в том, что, до некоторой степени, эта необычная история будет воспринята ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Алтайский государственный аграрный университет Л.М. Татаринцев ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ: ОСНОВЫ ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВА Учебное пособие Часть II Рекомендовано УМО по образованию в области землеустройства и кадастров в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 120300, 120301 – Землеустройство ...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КООПЕРАЦИЯ И ИНТЕГРАЦИЯ В АПК Учебник ПЕНЗА 2005 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ 40 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пензенский государственный университет Кооперация и интеграция в АПК Допущено Учебно-методическим объединением по образованию в области производственного менеджмента в ...»

«СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК Сборник статей Международной научно-практической конференции 4 марта 2014 г. Уфа РИЦ БашГУ 2014 1 УДК 00(082) ББК 65.26 С 43 Ответственный редактор: Сукиасян А.А., к.э.н., ст. преп.; СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ С 43 ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК: сборник статей Международной научно-практической конференции. 4 марта 2014 г.: / отв. ред. А.А. Сукиасян. - Уфа: РИЦ БашГУ, 2014. – 100 с. ISBN 978-5-7477-3496-8 Настоящий сборник ...»

«Белгородский государственный технологический университет имени В.Г.Шухова Сибирский государственный аэрокосмический университет имени акад.М.Ф.Решетнева Харьковская государственная академия физической культуры Харьковский национальный педагогический университет имени Г.С.Сковороды Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства имени П.Василенко Харьковская государственная академия дизайна и искусств ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СПОРТИВНЫХ ИГР И ЕДИНОБОРСТВ В ВЫСШИХ ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова И.А. Самофалова СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ КЛАССИФИКАЦИИ ПОЧВ Учебное пособие Пермь 2012 УДК 631.442 ББК Самофалова, И.А. Современные проблемы классификации почв: учебное пособие. / И.А. Самофалова; М-во с.-х. РФ, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА. – Пермь: Изд-во ...»

«1 Соколова Т.А., Трофимов С.Я. Сорбционные свойства почв. Адсорбция. Катионный обмен Москва 2009 2 ББК Рецензенты: доктор биологических наук профессор С.Н.Чуков доктор биологических наук профессор Д.Л.Пинский Рекомендовано Учебно-методической комиссией факультета почвове- дения МГУ им. М.В.Ломоносова в качестве учебного пособия для сту дентов, обучающихся по специальности 020701и направлению 020700 – Почвоведение Соколова Т.А., Трофимов С.Я. Сорбционные свойства почв. Адсорбция. Катионный ...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Южный федеральный университет Научный совет по изучению, охране и рациональному использованию животного мира opnakel{ on)bemmni gnnknchh МАТЕРИАЛЫ XVI ВСЕРОССИСКОГО СОВЕЩАНИЯ ПО ПОЧВЕННОЙ ЗООЛОГИИ (4–7 октября 2011 г., Ростов-на-Дону) Москва–Ростов-на-Дону 2011 УДК 502:591.524.21 Проблемы почвенной зоологии (Материалы XVI Всероссийского совещания по почвенной зоологии). Под ред. Б.Р. Стригановой. Мос ква: Т-во ...»

«ВВЕДЕНИЕ От пушных зверей получают как основную, так и побочную продукцию. Основной товарной продукцией является шкурка, а побочной — жир, мясо и пух-линька. Шкурки идут на пошив изделий, мясо — в корм птице и свиньям, а также зверям, пред назначенным для забоя, жир — в корм зверям и на техничес кие нужды, а пух-линька— на производство фетра и других изделий. От всех пушных зверей получают еще и навоз, кото рый после соответствующей бактериологической обработки можно с успехом использовать в ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ СИСТЕМА ВЕДЕНИЯ ЖИВОТНОВОДСТВА РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ НА 2014-2020 ГОДЫ Ростов-на-Дону 2013 УДК 636 ББК 45/46 С 55 Система ведения животноводства Ростовской области на 2014-2020 годы разработана учеными ДонГАУ, АЧГАА, ВНИИЭиН, СКНИИМЭСХ и СКЗНИВИ по заказу Министерства сельского хозяйства и продовольствия Ростовской области (государственный контракт №90 от 12.04.2013 г.). Авторский коллектив: Раздел 1. – Илларионова Н.Ф., Кайдалов ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КУЛЬТУРА, НАУКА, ОБРАЗОВАНИЕ В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ МАТЕРИАЛЫ V МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ Гродно УО ГГАУ 2011 УДК [008+001+37] (476) ББК 71 К 90 Редакционная коллегия: Л.Л. Мельникова, П.К. Банцевич, В.В. Барабаш, И.В. Бусько, В.В. Голубович, С.Г. Павочка, А.Г. Радюк, Н.А. Рыбак Рецензенты: доктор философских наук, профессор Ч.С. Кирвель; кандидат ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.