BIOACTIVITY OF SOILS OF FOREST BIOGEOCENOSES IN MIDDLE VOLGA REGION
Abstract
Introduction. The necessity in improvement of the methods to assess the influence of forest ecosystems on carbon sequestration and global climate, where soil microorganisms play an important role, determines the topicality of the studied problem. The goal of the research is to determine the limits and the reasons for variability of bioactivity of soils in the forests of Middle Volga region, to reveal the existing interrelations and to reflect them as mathematical models. Material and methods of study. The research data of authors and some other researchers, taken in the biogeocenoses of Middle Volga region, were used for this research. Based on the used in the paper research data, an e-database was established. The database comprises the information on bioactivity and some other indices of conditions of 565 samples of forest litter and soil. Digital material was processed on PC using conventional methods of mathematical statistics and standard applied programs. Results and discussion. The limits and the reasons for variability of intensity of СО2 emission in laboratory conditions out from forest litter and soil in forest biogeocenoses of Middle Volga region were determined. It was demonstrated that intensity of СО2 emission decreased with increase of acidity and with decrease of content of organic matter, which were the food for microorganisms. The corresponding empiric equations are given, the equations may be used for indirect estimate of intensity of СО2 emission out from soils of forest biogeocenoses. Bioactivity of forest litters and soils strictly declines with depth of profile but it is very high in soft-wooded broadleaved stands. Conclusions. Soil microorganisms is the most informative diagnostic component part of ecosystems, it quickly responds to the influence of all the factors of environment. Thus, it is viable to use the diagnostic component part in the ecological monitoring of man-made impact on ecosystems. Intensity of СО2 emission of microorganisms out from soil and forest litter mainly depends on their acidity and the content of organic matter, which is described in the regression equations with a very high degree of confidence. To specify and to reveal new regularities, it is important to continue the research and to establish public e-databases.
Keywords
Full Text:
PDF (Russian)References
IPCC: Climate change 2001: The Scientific basis. Contribution of working group I to the third assessment report of the Intergovernmental panel of Climate Change. Cambridge University Press: Cam-bridge, United Kingdom and New York, 2001. 881 p.
Котляков В. М. Глобальные изменения климата: антропогенное влияние или естественные вариации? // Экология и жизнь. 2001. № 1. С. 44-47.
Влияние антропогенных выбросов СО2 на климат: нерешенные проблемы / В. Сун, С. Балюнас, К.С. Демирчан и др. // Известия РГО. 2001. Т. 133, Вып. 2. С. 1-19.
Тарко А. М. Парниковый эффект и климат // Экология и жизнь. 2001. № 1. С. 48-51.
Сорохтин О. Г. Парниковый эффект: миф или реальность // Вестник РАЕН. Секция наук о Земле. 2001. № 1. С. 8-21.
Ясаманов Н. А. Современный климат и парниковый эффект // Известия РАЕН. Секция наук о Земле. 2003. № 10. С. 98-116.
Белов С. В., Ротфельд И. С. Причины изменения климата: человек или геологические процессы? // Использование и охрана природных ресурсов России: информационно-аналитический бюллетень. М.: НИА-Природа, 2004. № 1. С. 43-49.
Базилевич Н. И. Биологическая продуктивность экосистем Северной Евразии. М.: Наука, 1993. 262 с.
Оценка запасов годичного депонирования углерода в фитомассе лесных экосистем России / А.С. Исаев, Г.Н. Коровин, А.И. Уткин и др. // Лесо-ведение. 1993. № 5. С. 3-10.
Алексеев В. А., Бердси Р. С. Углерод в экосистемах лесов и болот России. СПб.: Санкт-Петербургский лесной экологический центр, 1994. 365 с.
Моисеев Б. Н., Алферов А. М., Страхов В. В. Об оценке запаса и прироста углерода в лесах России // Лесное хозяйство. 2000. № 4. С. 18-20.
Курбанов Э. А. Бюджет углерода сосновых экосистем Волго-Вятского района. Йошкар-Ола: Периодика, 2002. 243 с.
Моисеев Б. Н., Алябина И. О. Оценка потоков и баланс органического углерода в основных биомах России // Использование и охрана природных ресурсов России: информационно-аналитический бюллетень. М.: НИА-Природа, 2004. № 1. С. 61-69.
Поздняков Л. А. Оценка биологической активности торфяных почв по удельному электрическому сопротивлению // Почвоведение. 2008. № 10. С. 1217-1223.
Мина В. Н. Опыт сравнительной оценки методов определения интенсивности дыхания почв // Почвоведение. 1962. № 10. С.96-100.
Галстян А. Ш. К изучению биологической активности почвы // Доклады АН Армянской ССР. 1963. Т. 37, № 2. С.89-93.
Мишустин Е. Н., Петрова А. Н. Определение биологической активности почвы // Микробиология. 1963. Т. 32, Вып. 3. С. 479-483.
Зонн С.В. Почва как компонент лесного биогеоценоза // Основы лесной биогеоценологии. М.-Л.: Наука, 1964. С. 372-454.
Смирнов В.Н., Иванова Е.И., Павлов В.М. Суточная и сезонная динамика выделения в атмосферу почвенной углекислоты в хвойно-широколиственном и широколиственном насаждениях южной полосы лесной зоны // Научные доклады высшей школы. Биологические науки. 1964. № 1. С. 194-198.
Microbial productivity in soil / T.R.S. Gray, S.T. Wiliams, D.E. Hughes, A.H. Rose // Microbes and biological productivity. University Publishing: Cam-brifge, 1971. P. 255-280.
Карпачевский Л. О. Пестрота почвенного покрова в лесном биогеоценозе. М.: МГУ, 1977. 312 с.
Карпачевский Л. О. Лес и лесные почвы. М.: Лесная промышленность, 1981. 264 с.
Гельцер Ю. Г. Показатели биологической активности в почвенных исследованиях // Почво-ведение. 1990. № 9. С. 47-60.
Physiological analyses of microbial communities in soil: applications and limitations / T.H. Anderson, K Rits., J. Dighton. K.E. Giller // Beyond the Biomass: Compositional and Functional Analysis of Microbial Communities in Soil. Wiley Publishing: Chichester, 1994. P. 67-76.
Демкина Т. Г., Ананьева Н. Д., Орлинский Д. Б. Сравнительная оценка почв по активности продуцирования СО2 // Почвоведение. 1997. № 5. С. 564-569.
Матаруева И. А. Об оценке микробиологической активности дерново-подзолистых почв // Почвоведение. 1998. № 1. С. 78-87.
Курганова И. Н., Кудеяров В. Н. Оценка потоков диоксида углерода из почв таежной зоны России // Почвоведение. 1998. № 9. С. 1058-1070.
Дорохова М .Ф., Исаченкова Л. Б. Биологическая активность дерново-подзолистых почв под разными типами леса // Вестник Московского университета. Сер. 17. Почвоведение. 1999. № 1. С. 59-63.
Годовая эмиссия углекислого газа из серых лесных почв Южного Подмосковья / А.А. Ларионова, Л.Н. Розанова, Т.С. Демкина и др. // Почвоведение. 2001. № 1. С. 72-80.
Сабо Е. Д., Кормилицына О. В. Биологическая активность дерново-подзолистых суглинистых почв и методы их микробиологической ха-рактеристики // Лесной вестник. 2001. № 1. С. 75-79.
Кормилицына О. В., Сабо Е. Д. Изменение микробиологической характеристики дерново-подзолистых суглинистых почв после рубки леса // Лесной вестник. 2001. № 1. С. 79-83.
Наумов А. В. Дыхание почвы: проблемы и направления исследований // Почвы – национальное достояние России: Материалы IV съезда До-кучаевского общества почвоведов. Новосибирск, 2004. С. 364-366.
Graham M. H., Haynes R. J. Organic matter status and the size, activity and metabolic diversity of the soil microflora as indicators of the success of rehabilitation of mined sand dunes // Biology and Fertility of Soils. 2004. No 39. P. 429-437.
Паркина И. Н. Особенности биологической активности почвы в фитогенном поле березы повислой // Вестник Самарского государственного университета. Естественно-научная серия. 2006. № 7 (47). С. 148-153.
Меняйло О. В. Влияние древесных пород на биомассу денитрифицирующих бактерий в се-рой лесной почве // Почвоведение. 2007. № 3. С. 1-7.
Сорокина О. А., Сорокин Н. Д. Влияние сосняков разного возраста на биологическую активность залежных почв Среднего Приангарья // Почвоведение. 2007. № 5. С. 627-634.
Еремин Д. И., Абрамова С. В. Биологическая активность и нитратный режим выщелоченных черноземов и луговых почв Тобол-Ишимского междуречья // Вестник Красноярского государ-ственного аграрного университета. 2008. № 2. С. 67-71.
Биологическая активность почв после несплошных рубок в сосняках Красноярской лесостепи / Н.Н. Бескоровайная, Г.И. Антонов, В.В. Иванов и др. // Хвойные бореальной зоны. 2010. Т. XXVII. № 3-4. С. 238-242.
Гончаров О. Ю., Телеснина В. М. Биологическая активность постагрогенных почв (на примере Московской области) // Вестник Московского университета. Сер. 17. Почвоведение. 2010. № 4. С. 24-31.
Владыченский А. С., Телеснина В. М., Чалая Т. А. Влияние растительного опада на химические свойства и биологическую активность постагрогенных почв южной тайги // Вестник Московского университета. Сер. 17. Почвоведение. 2012. № 1. С. 3-10.
Дорохова М. Ф., Исаченкова Л. Б. Биологическая активность дерново-подзолистых почв под разными типами леса // Вестник Московского университета. Сер. 17. Почвоведение. 1999. № 1. С. 59-63
Карпачевский Л. О. Экологическое почвоведение. М.: ГЕОС, 2005. 336 с.
Биологическая активность почв «бобровых ландшафтов» / М.В. Вечерский, В.В. Коротаева, Н.В. Костина и др. // Вестник Московского университета. Сер. 17. Почвоведение. 2011. № 4. С. 43-47.
Минеральные удобрения как фактор антропогенного воздействия на почвенную микро-флору / В.С. Гузев, А.Л. Степанов, О.Е. Коновалова и др // Микроорганизмы и охрана почв. М: МГУ, 1989. С. 47-84.
Карягина Л. А., Костюкович Л. И., Богданович И. М. Влияние известкования на биологическую активность и баланс гумуса в дерново-подзолистой суглинистой почве // Почвоведение. 1991. № 10. С. 69-83.
Лыков А. М., Еськов А. Л., Новиков М. П. Органическое вещество пахотных почв Нечерноземья. М.: РАСХН, ВНИИТИОУ, 2004. 630 с.
Завьялова Н. Е., Косолапова А. И., Митрофанова Е. М. Влияние извести на показатели плодородия дерново-подзолистой почвы // Плодо-родие. 2005. № 1. С. 26-28.
Завьялова Н. Е., Митрофанова Е. М. Влияние минеральных удобрений и известкования на биологическую активность дерново-подзолистой почвы // Агрохимия. 2008. № 12. С. 29-34.
Павлова Н. Н., Романцов В. П., Сарапульцева В. И. Анализ функций распределения показателей биологической активности почв в техногенно загрязненных районах // Известия вузов. Ядерная энергетика. 2008. № 1. С. 23-29.
Пятакова Л. П. Изменение биологической активности почвы в зависимости от содержания тяжелых металлов и увлажнения // Агрохимический вестник. 2008. № 4. С. 37-39.
Нуреев Н.Б. Продуктивность древостоев основных лесообразующих пород области Вятского Увала в зависимости от почвенно-грунтовых условий. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2007. 200 с.
Газизуллин А. Х. Почвенно-экологические условия формирования лесов Среднего Поволжья. Т. 1: Почвы лесов Среднего Поволжья, их генезис, систематика и лесорастительные свойства. Ка-зань: РИЦ Школа, 2005. 496 с.
Гилаев А. М. Почвы и продуктивность пихтовых древостоев Среднего Поволжья на юго-западном пределе ареала пихты сибирской. Йошкар-Ола: МарГТУ, 1999. 184 с.
Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М.: Статистика, 1973. 392 с.
Гринин А. С., Орехов Н. А., Новиков В. Н. Математическое моделирование в экологии. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. 269 с.
Звягинцев Д. Г., Бабьева И. П., Зенова Г. М. Биология почв. М.: МГУ, 2005. 445 с.
Refbacks
- There are currently no refbacks.