Эмиссия парниковых газов (CO2, N2O, CH4) черноземом обыкновенным Каменной степи

• Автор: Авксентьев, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 03.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 129 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Обзор литературы
1.1. Сущность парникового эффекта
1.2. Основные парниковые газы
1.3. Почва как источник поступления парниковых газов в атмосферу.
Факторы, определяющие эмиссию СО2, СН4, И
2. Объекты и методы исследования
2.1. Характеристика геоэкологических факторов Центральночерноземного региона
2.2. Экологические условия почвообразования в Каменной степи
2.3. Почвенный покров в Каменной степи
2.4. Характеристика объекта исследований
2.5. Методы исследований и постановка экспериментов
2.5.1. Отбор проб и общие анализы почв
2.5.2. Определение показателей дыхательной активности почвенных микроорганизмов
2.5.3. Определение интенсивности продуцирования закиси азота и метана почвами
3. Характеристика почв опыта
3.1. Морфологическая характеристика почв
3.2. Характеристика физических, физико-химических и агрохимических
свойств почв
4. Эмиссия диоксида углерода черноземом обыкновенным в
естественных и агроценозах
4.1. Сезонная динамика выделения диоксида углерода черноземом
обыкновенным в естественных и агроценозах

4.2. Зависимость выделения диоксида углерода черноземом обыкновенным Каменной степи от содержания гумуса и ферментативной активности почвы
5. Эмиссия закиси азота черноземом обыкновенным под различными ценозами
5.1. Сезонная динамика выделения закиси азота черноземом обыкновенным в естественных и агроценозах
5.2. Скорость и интенсивность выделения закиси азота черноземом обыкновенным в различных ценозах
5.3. Зависимость выделения закиси азота черноземом обыкновенным Каменной степи от содержания гумуса, азота и ферментативной активности почвы
6. Эмиссия метана черноземом обыкновенным в естественных и агроценозах
6.1. Сезонная динамика выделения метана черноземом обыкновенным в естественных и агроценозах
6.2. Зависимость выделения метана черноземом обыкновенным Каменной степи от физических свойств, содержания гумуса и ферментативной активности почвы
7. Микробная биомасса чернозема обыкновенного под различными ценозами
Выводы
Список использованной литературы
Приложения

Введение
Актуальность проблемы. В последние десятилетия увеличилась антропогенная нагрузка на почвы и экосистемы, сопровождающаяся развитием деградационных изменений почвы, прогрессирующей дегумификацией и связанным с нею истощением плодородия, обеднением биоразнообразия, разбалансированностью циклов биогенных элементов с угрозой изменения климата и снижением продуктивности агроэкосистем.
Сохранение почвенного покрова, в свою очередь, позволяет сохранить водные ресурсы, чистоту атмосферного воздуха, разнообразие растительного и животного мира и биосферу Земли в целом.
Особое внимание уделяется проблеме изменения климата. Одним из ведущих факторов, определяющих климатические процессы, является так называемый парниковый эффект, который обусловлен поступлением в атмосферу парниковых газов (диоксид углерода, закись азота, метан и другие). Источником парниковых газов является не только техногенная деятельность человека,, но и естественные микробиологические процессы, протекающие в почве. Природная эмиссия существовала и будет существовать всегда. Именно она регулирует сбалансированность экосистем, а чрезмерное и бездумное вмешательство человека приводит к глобальным изменениям объемов и режимов поступления парниковых газов в атмосферу.
Диоксид углерода, метан и закись азота являются одними из наиболее агрессивных парниковых газов. Так, диоксид углерода (С02) составляет наибольшую долю эмиссии всех парниковых газов и в наибольшей степени усиливает парниковый эффект. Метан (СНД аккумулирует энергию инфракрасного излучения в 30 раз эффективнее углекислоты. Почва является также источником закиси азота (ЛгО), которая разрушает озоновый слой атмосферы.
Более половины объема ежегодного поступления закиси азота и диоксида углерода в атмосферу образуется в результате деятельности почвенных микроорганизмов. Закись азота образуется при восстановлении нитратов в ходе
Емкость обмена достигает 55 ммоль(экв)/100 г почвы. Реакция почв нейтральная рН=б,0-6,4 [112, 134].
Лугово-черноземные почвы глинистые расположены в слабо пониженных частях водораздела (на залежных участках). Уровень залегания грунтовых вод 3 -5 м. Представлены в Каменной степи подтипом лугово-черноземных почв смешанного и грунтового увлажнения, который подразделяется на три рода: выщелоченные, обычные и солонцеватые. По верховьям лощин отмечены черноземно-луговые и черноземно-влажно-луговые почвы с уровнем грунтовых вод менее 3 м [59].
Со времени работы в Каменной степи Н. Н. Никаноровой в почвенном покрове Каменной степи произошли существенные изменения, повлекшие значительное поднятие грунтовых вод. На разных участках оно составило от 2 до 3-х метров. Средний уровень залегания грунтовой воды на плакоре в 50-х годах составлял 6 метров, сейчас же 2-4 метра. Уровень грунтовых вод находится в периодическом колебании многолетнего режима в интервале 3-6 метра в сухие годы до отметки 1,5-4 метра от поверхности во влажные [112].
Более высокая увлажненность почв привела к тому, что тяжелая техника при вспашке более сильно уплотняет почву. В итоге переуплотнение почв — проблема всей Каменной степи. Достоверно установлено повышение плотности за последние 50 лет благодаря применению ретроспективного мониторинга, а также снижение содержания гумуса на 1 % [112, 132].
Н. Б. Хитров и Ю. И. Чевердин в 2006 году выявили 95 ареалов сезонно-переувлажненных почв и/или затопленных в период с марта-начала апреля. 50 лет назад такого не отмечалось. Вышеназванные процессы начались уже в XXI веке. Близкое залегание грунтовых вод приводит к накоплению в гумусовых горизонтах почв легкорастворимых солей, преимущественно гипса. Но в некоторых местах, там, где рельеф водоупора имеет замкнутый характер, подтягивается сода, что приводит к осолонцеванию почв [112, 132, 134].
Солонцеватые черноземы занимают 323 га. Здесь имеют место черноземы обыкновенные слабосолонцеватые - 194 га, среднесолонцеватые - 127 га и