Микробная трансформация азота и углерода в горно-луговой альпийской почве Тебердинского заповедника

• Автор: Кизилова, Анна Константиновна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 114 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. Физикогеографические условия района работ и описание объектов исследования .

1.1. Географическое положение и рельеф.

1.2. Климат.

1.3. Геология и почвы.

1.4. Классификация высокогорной растительности

1.4.1. Выделение поясов

1.4.2. Основные типы растительности альпийского пояса

1.4.3. Альпийские лишайниковые пустоши.

1.4.4. Псстроовсяницевые луга

1.4.5. Гераниевокопеечниковые луга
1.4.6. Альпийские ковры
ГЛАВА И. Микробные процессы образования и поглощения парниковых газов в почвах
2.1. Дыхание почвы.
2.2. Процесс деиитрификации
2.3. Образование метана
ГЛАВА III. Циклы азота и углерода в альпийских сообществах.
3.1. Фиксация молекулярного азота
3.2 Влияние температуры на процесс фиксации азота.
3.3 Минерализация соединений азота
3.4 С и минерализация соединений азота
3.5 Влияние температуры на процесс минерализации азота
3.6 Влияние снежного покрова на процесс минерализации азота.
3.7 Денитрификация и минерализация
ГЛАВА IV. Объекты и методы исследования.
4.1. Общая характеристика образцов почв.
4.2. Методы учета общей численности микроорганизмов.
4.3 Методы определения биологической активности почвы.
4.3.1 Полевые методы определения эмиссии парниковых газов
4.3.2. Определение потенциальной эмиссии парниковых газов
ГЛАВА V. Актуальная эмиссия парниковых газов из горнолуговой альпийской почвы
5.1. Температура
5.2. Эмиссия углекислого газа
5.3. Эмиссия мсгана.
5.4. Фиксация молекулярного азота.
5.5. Денитрификация.
5.6 Сравнение результатов.
ГЛАВА VI. Потенциальная биологическая активность горнолуговой альпийской почвы
6.1. Микробное дыхапие
6.2. Эмиссия метана1
6.3. Фиксация молекулярного азота.
6.4. Денитрификация.
6.5. Численность микроорганизмов
6.6. Схема перераспределения азота и углерода по катене.
6.7. Сравнение результатов
ЛИТЕРАТУРА


Обнаружена повышенная активность фиксации молекулярного азота из атмосферы в альпийских лишайниковых пустошах, расположенных в верхней части склона хребта Малая Хатипара, за счет азотфиксирующего симбионта лишайников и высокого уровня симбиотической азотфиксации, благодаря развитию на этой территории особого вида клевера ii , встречающегося исключительно в альпийских сообществах. Впервые показано, что альпийские лишайниковые пустоши играют определяющую роль в обеспечении азотом остальных альпийских сообществ, расположенных ниже в геохимической катене. В альпийских коврах, аккумулирующих влагу и минеральный азот была отмечена наибольшая активность денитрификации и метанообразования. Сделан вывод о том, что наиболее важным фактором, определяющим процессы микробной трансформации азота и углерода в горнолуговых почвах является тип растительного сообщества и его положение в биогеохимической катене. Практическая значимость. Результаты исследования могут быть взяты за основу при разработке систем рационального использования и устойчивого развития альпийских экосистем. Обнаруженные особенности круговорота азота и углерода в альпийских сообществах применимы для оценки циклов азота и углерода в других экстремальных экосистемах, например, в тундрах, арктических и антарктических зонах. Полученные данные включены в курсы лекций, читаемые на факультете почвоведения Московского государственного университета. Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю д. А.Л. Степанову, сотруднику кафедры геоботаники биологического факультета Московского университета д. В.Г. Онипченко, сотруднику кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ М. И. Макарову, профессорам Д. Г. Звягинцеву и М. ГЛАВА 1. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ. Географическое полоэсение и рельеф. Стационарные участки атьпийских фитоценозов, на которых проводился основной комплекс исследований, располагались на северовосточных отрогах хребта Малая Хатипара в Тебердинском Государственном заповеднике Карачаевский район КарачаевоЧеркесской республики. Географические координаты слц. Г в. Хребет Хатипара принадлежит к северным отрогам Бокового хребта в системе Большого Кавказа. Стационарные участки удалены от Главного хребта на км. Расположенные в северной части заповедника хребты практически лишены современного оледенения, их верхние части выположены покровным плейстоценовым оледенением. На склонах хребтов обычны кары, свидетельствующие о существовании мелких висячих ледников в недалеком прошлом Тушинский, . Многие склоны изрезаны современными лавиностоками и ручьями, однако, эрозионные процессы в районе исследований мало развиты в связи с хорошим развитием сомкнутых альпийских фитоценозов. Стационарные площадки располагались на различных элементах мезорельефа в пределах днища и склонов цирка, возможно представляющего собой реликтовое образование карового ледника, в интервале абсолютных высот м. На рис. Рис. Кавказа, как и других горных стран, большинство исследователей, придерживается секторального принципа, когда районирование проводится с учетом всей высотной колонки поясов растительности Сохадзе, Огуреева, . Район наших работ Е. В. Шифферс относит к Эльбрусской подпровинции СевероКавказской провинции. Т.Н. Исаченко и Е. М. Лавренко рассматривают Северный Кавказ в качестве подпровинции в пределах Евксинской провинции, относящейся к Европейской широколиственной лесной области. Таблица 1. Общая характеристика почв альпийских сообществ. Потери от прокаливания гор. Водопроницаемость коэффициент фильтрации Содержание подвижных форм элементов минерального питания в горизонте А1, мг0 г почвы МН. И.И. Тумаджановым . По его схеме район наших работ располагается на границе Тебердинского и ДжамагатоМухинского районов ЛабинскоТебердинского округа. Ряд авторов рассматривают высокогорные области в качестве самостоятельных единиц районирования. Так, А. Г. Долуханов выделяет провинцию большого Кавказа в области высокогорной растительности Западной Евразии, а А. Л. Харадзе разделяет высокогорную провинцию Большого Кавказа на пять подпровинций. По ее схеме район наших работ относится к ЗападноКавказскому округу высокогорной подпровинции осевой части Большого Кавказа.