Изучение и моделирование реакции лесных почв на промышленное загрязнение азотом и серой

• Автор: Киселева, Вера Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.27
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Обзор литературы
1.1. Аэротехногенное загрязнение лесных экосистем
азотом и серой: общий обзор
1.2. Специфика азота как загрязнителя
1.2.1. Особенности круговорота азота
в естественных лесных экосистемах
Поступление азота из атмосферы
Поступление азота с опадом
Превращение азотных соединений в почве.
Нитрификация
Естественные потери азота из почв
Распределение азота внутри лесных экосистем
1.2.2. Эффект повышенного поступления азота Сравнительный анализ поступления азота
с удобрениями и атмосферными осадками
Последствия слабого загрязнения азотом
Насыщение экосистем азотом
Кислотно — основной дисбаланс
1.3. Критичекие нагрузки
1.4. Восстановление загрязненных экосистем
2. Объекты и методы исследований
2.1. Общая характеристика района исследований
2.2. Характеристика источника загрязнения
2.3. Растительность
2.4. Почвенный покров
2.5. Методы исследований
3. Характеристика осадков, поверхностных вод и почв
3.1. Состав атмосферных выпадений
3.2. Характеристика поверхностных вод
3.3. Пространственное распределение почв
3.4. Физико-химические и химические свойства почв
3.5. Оценка устойчивости почв к иодкислению
4. Реакция лесных почв на загрязнение азотом и серой
4.1. Изменение состава лизиметрических вод
4.2. Баланс элементов
4.3. Влияние загрязнения на содержание соединений азота
4.4. Изменения в составе почвенного поглощающего комплекса
5. Определение критических уровней выпадения азота и серы при помощи моделей
5.1. Вывод балансовых уравнений
5.2. Критические нагрузки для азота и серы
5.3. Протонная продукция верхних горизонтов почв
6. Общая схема процессов, соответствующих
разным стадиям загрязнения
Выводы
Список литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
В последние годы многочисленные исследования позволили выявить серьезность экологических последствий воздействия разных загрязнителей. Большое внимание уделялось и уделяется подкислению почв, вызванному привносом оксидов серы и азота с атмосферными осадками. С этой точки зрения изучение круговорота азота особенно интересно, так как позволяет проследить, как основной питательный элемент при определенных условиях может стать загрязнителем.
Во многом благодаря научным исследованиям, правительства многих индустриальных стран приняли национальные и международные программы по сокращению промышленных выбросов. В связи с этим для быстрого и доступного прогноза состояния окружающей среды были разработаны компьютерные модели. Однако, фактические данные о процессах, происходящих в почвах при снижении уровня загрязнения, пока ограничены. Как правило, все сводится к обобщенным прогнозам, полученным на основе математических моделей. При этом обычно рассматривается один загрязнитель, редко речь идет о комплексном загрязнении.
В настоящей работе рассматриваются механизмы отклика лесных экосистем подзоны южной тайги (Новгородская обл.) на комплексное загрязнение азотом и серой при разной интенсивности загрязнения, а также оценивается способность нарушенных лесных экосистем к восстановлению.
В ходе исследований решались следующие задачи:
1. Оценить разнообразие почвенного покрова изучаемой территории с точки зрения устойчивости почв к воздействию выбросов и определить наиболее чувствительные его компоненты.

Таблица
Расчетные величины критических нагрузок по азоту и кислотности для разных регионов и экосистем.
Регион, экосистемы Крит. нагр. по протонам, кг/га в год Крит. нагр. по азоту, кг/га в год Источник
Автралия 0.3 —2.1 — Robinson et al., 1995
Великобритания, бедные почвы до 20 Sceffington and Wilson, 1988
Хвойные леса с низкой скоростью нитрификации 10- 15 Bobbink and Roelofs, 1995
Хвойные леса с высокой скоростью нитрификации 20-50 То же
Лиственные леса — 15-20 То же
Северо — запад России 0.2-1.0 3-15 (пересчет с Н + ) "Mapping Critical Loads...", 1991
ЕТ России и Сибирь — 7-25 Bashkin and Kozlov, 1995
То же, песчаные почвы под сосновыми лесами до 3 To же
Великобритания, Уэльс, хвойные леса 8- 12 Emmett and Reynolds, 1995
Там же, лиственные леса — 17.5 Reynolds et al., 1995
Нидерланды, лиственные и смешанные леса 10-21 de Vries and Latour, 1995
Канада, район Великих озер, почвы на кислых породах 0.4- 1.0 7-10 Arp et al., 1995
Там же, почвы на карбонатных породах 1.6-3.2 7-13 To же