Особенности почвенно-восстановительных процессов на посттехногенных ландшафтах Западной Якутии

• Автор: Петров, Алексей Анатольевич
• Шифр специальности: 03.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Глава 3. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА

ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Климатические условия

3.2. Геологические условия

3.3. Многолетнемерзлые породы

3.4. Ландшафтно-геоморфологические условия

3.5. Растительный покров
3.6. Почвенный покров
Глава 4. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ПОСТТЕХНОГЕННЫХ
ЛАНДШАФТОВ ЗАПАДНОЙ ЯКУТИИ
4.1 Разные подходы к классификации почв и грунтов
техногенных ландшафтов
4.2 Пространственное соотношение молодых почв и грунтов
на отвалах вскрышных пород Мирнинского ГОК
4.3 Класс литогенно-неразвитые почвы
4.4 Класс биогенно-неразвитые почвы
4.5 Сравнение физико-химических свойств объектов исследований
Глава 5. ОСОБЕННОСТИ ПОЧВО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ
ПРОЦЕССОВ НА ПОСТТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТАХ ЗАПАДНОЙ ЯКУТИИ
5.1 Общая микробиологическая характеристика отвальных
грунтов
5.2 Особенности сапротрофного микробного населения эмбриоземов
5.3 Функциональный спектр микробного сообщества
5.4 Ферментативная активность
5.5 Оценка состояния почв и грунтов методом биотеста на высших растениях
ВЫВОДЫ
Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. По разведанным запасам и прогнозным ресурсам алмазов Россия занимает первое место в мире, при этом 78 % запасов сосредоточено в Якутии. Промышленная добыча алмазов в Якутии начата с эксплуатации трубки «Мир» в 1956 г. и в настоящее время география и объем добычи расширились, но основная её часть сосредоточена на территории Республики Саха (Якутия), где добывается более 99 % российских алмазов.
Отвалы пустых пород карьеров «Мир» и «Интернациональная» АК «АЛРОСА» (ЗАО) занимают территорию с площадью 2674 га, из них рекультивировано 84 га или 3,1 % от всей площади отвалов.
Высокие темпы разработки месторождений полезных ископаемых, а, следовательно, и растущие масштабы нарушений почвенно-растительного покрова требуют принятия срочных мер по ремедиации техногенных ландшафтов. Для эффективного их восстановления, прежде всего, необходимо изучить особенности процессов почвообразования. Результаты этих исследований могут способствовать созданию целостной концепции почвенновосстановительных мероприятий в экстремальных условиях Севера.
Кроме большого практического значения, исследования антропогенного почвообразования важны для развития почвоведения как фундаментальной дисциплины. Разновозрастные самозарастающие и восстановленные но различным схемам рекультивации отвалы являются удобным объектом для изучения начальной стадии становления современных биогеоценозов. В этом плане достаточно хорошо изучены отвалы угледобывающей промышленности, являющиеся относительно благоприятным субстратом для заселения растительности (Махонина, 1976, Гаджиев, Курачев, 1992). Отвалы же горнорудной промышленности вследствие низкой скорости восстановления биогеоценозов на них, мало изучены.
Цель работы: Изучение особенностей почвенно-восстановительных процессов в почвах и грунтах отвалов вскрышных пород алмазодобывающей

промышленности Западной Якутии и оценка информативности различных методических подходов для классификации почв техногенных ландшафтов.
В соответствии с целью исследований, поставлены следующие задачи:
- классифицировать почвы и грунты согласно профильно-генетической классификации почв техногенных ландшафтов;
- выявить закономерности пространственной дифференциации почв и грунтов посттехногенных ландшафтов;
- изучить химические, физико-химические свойства почв и грунтов;
- изучить биологические свойства почв и грунтов;
- оценить информативность различных методических подходов для классификации почв техногенных ландшафтов.
Научная новизна. Впервые в зоне сплошного распространения многолетней мерзлоты получены сведения о начальных стадиях развития почв техногенных ландшафтов при рекультивации и в процессе природного восстановления. Согласно профильно-генетической классификации почв техногенных ландшафтов (Курачев, Андроханов, 2002) выделены два класса и три типа молодых почв. Экспериментально показано, что выделение таксономических единиц вследствие низкой скорости почвообразования возможно только по почвенно-биологическим показателям. Установлено, что микробное сообщество молодых почв на отвалах алмазодобывающей промышленности имеет характерные черты для начальной стадии почвообразования: более высокую в сравнении с зональными почвами численность; низкую активность утилизации целлюлозы и невысокую инвертазную активность, отсутствие профильной дифференциации грунтов по ферментативной активности, что свидетельствует о слабой скорости формирования органо-минерального комплекса почвы. Проведена оценка информативности физико-химических, почвенно-микробиологических свойств и метода биотеста для дифференциации классов и типов молодых почв на отвалах алмазодобывающей промышленности.

процессы торфонакопления наблюдаются на блюдцеобразных понижениях с характерным плоскобугристым рельефом.
Данный тип местности занят багульниково-сфагновыми болотами на мерзлотных дерново-глеевых почвах.
Склоновый тип местности занимает наклонные поверхности плато (приводораздельные склоны) и склоны долин рек. Склоны по условиям местоположения подразделяются на 2 группы урочищ:
- склоны средней крутизны (>10°), которые сложены делювиально-коллювиальными отложениями;
- склоны менее пологие (5-10°) - делювиально-коллювиальными;
- пологие склоны (2-5°)-делювиально-солифлюкционными;
- очень пологие склоны (<2°), делювиально-солифшокционными.
Характерные черты ландшафтной структуры обусловлены происходящими в природных комплексах склоновыми процессами, для склонов средней крутизны характерны термоэрозия; для пологих и менее пологих склонов - солифлюкция и термоэрозия; для очень пологих склонов - морозобойное растрескивание и солифлюкция.
Состав склоновых отложений зависит от крутизны склона и, поскольку преобладают пологие склоны, наиболее часто встречаются тонкодисперсные аналоги. На таких склонах делювиальные отложения образуют маломощный плащ покровных отложений, представленный суглинками и песками.
Склоны покрыты лиственничниками с елыо и березой на мерзлотных дерново- и перегнойно-карбонатных почвах.
Ложбинный тип местности занимает ложбины стока малых рек, где на аллювиальные отложения наложены делювиальные. Тип местности занят ин-тразональными ландшафтами (заболоченными ерниками), для которых характерны солифлюкция и термокарст.
В верховьях многочисленных долин мелких рек и распадков формируются рыхлые специфические четвертичные образования, которые можно условно отнести к аллювию мелких водотоков. Литологически данная толща