ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.09.2020
Просмотров: 5496
Скачиваний: 9
Доклады Всероссийской научной конференции
315
Литература
1. Глазовская М.А. Ланшафтно-геохимические системы и их устойчивость к техногенезу //
Биогеохимические циклы в биосфере. М.: Наука. 1976. С. 99-118
2. Касимов Н.С., Самонова О.А. Ландшафтно-геохимические системы и процессы //
Функционирование и современное состояние ландшафтов. М.: Изд-во «Городец». 2004. С. 479-489.
3. Сысуев В.В. Моделирование геофизической дифференциации геосистем // Функционирование и
современное состояние ландшафтов. М.: Изд-во «Городец». 2004. С. 48-71.
4. Shary P.A. Land surface in gravity points classification by a complete system of curvatures // Mathematical
Geology, 1995. V. 27. No 3.
P
. 373-390.
УДК 550.846
БИОГЕННАЯ МИГРАЦИЯ ЗОЛОТА В ЛАНДШАФТАХ ЗОЛОТОРУДНЫХ ПОЛЕЙ ГОЛЬЦОВОЙ
ЗОНЫ ВОСТОЧНОГО САЯНА
Т.Т. Тайсаев
Бурятский государственный университет, Улан-Удэ, e-mail: taisaev@bsu.ru
Гольцовая зона в Южной Сибири занимает вершинный пояс вы соких и средних гор. В расчлененной
гольцовой зоне скальные выходы и курумы осевых частей гребней представляют собой сухие ка менистые
пустыни и лишайниковые гольцы. Кустарниково-моховая, осоково-моховая, лишайниково-моховая тундра
с редким травяным покровом и редколесьем сибирской лиственницы и кедра распространена на гольцовых
плато и в подножии склонов, по днищам ледниковых и речных долин расчлененных гольцов. В гольцах
растительность несомкнутая, фрагментарная и развита на участках скопления мел козема.
Биог
енная конце
нтрация
золота изучена на месторождениях и рудопроявлениях золото-кварцевой и
золото-сульфидной формации Урик-Китойской золоторудной зоны (УКЗЗ). Золото-кварцевые жилы приурочены
к зонам разломов среди гранитов докембрия и палеозоя. Золото-сульфидное оруденение свя зано с горизонтами
черных и зеленых сланцев в вулкан
огенно-терригенных ком
плексах рифея и палеозоя и офиолитах венда. В
бассейне р. Самарты на золотых рудопроявлениях формируются комплексные лито-, гидро- и биогеохимические
аномалии. В литохимических ореолах преобладает тонкое золото размерностью 3—9 мкм [1].
Золото в золе растений определялось в Геологическом институте СО РАН спектрохимическим методом
(аналитик Л.
B
. Митрофанова) с пределом обнаружения 0,5 мг/т. Изучена каскадная ландшафтно-геохимическая
система (КЛГС) Пионерского месторождения и ряда рудопроявлений золота, вскрытых в ледниковых карах.
КЛГС включает сопряженный ряд геохимических аномалий золота: на днище кара, в торфяниках былых озер
и речных потоках, вложенных в золотоносную морену троговой долины.
Биогеохимические аномалии золота Пионерского месторождения на днище ледникового кара и в
подножии - курумовых склонов связаны с суффозионными и водными ореолами золото-кварцевых жильных
зон. Содержание золота в ернике, смородине, рододендроне и коре сибирской лиственницы достигает 1,7—5
г/т
(
А
Аu
= 250—1000), в ягеле и мху 1—2 г/т
(
А
Аu
= 100—500), соответственно отражая высокие содержания
золота в суффозионных ореолах, на которых они растут.
Торфяники обра зуются на месте подпрудных озер перед ригелями и моренными валами. Озерные илы,
мхи, травы и торфяники обогащены золотом. Содержание золота в торфах колеблется от 0,01 до 0,10 г/т.
Биогеохимический поток рассеяния золота проявлен по р.Бужгунтей Жалга на участ ке литохимического
потока золото-кварцевого рудного поля (табл. 1). Кора сибирской лиственницы – своеобразный геохимический
барьер концентрации золота (0,5-1,6 г/т) по сравнению с ветвями и шишками.
Зеленые мхи, покрывающие валуны и глыбы в русле ключа, поглощают золото из золотосодержа-
щей взвеси, которая накапливается в них во время частых паводков [3]. Моховая подушка, покрывающая
валуны, представляет собой своеобразный механический фильтр на пути водного потока и извлекает из него
золотосодержащую взвесь. По моховой подушке четко выделяется литохимическая (во взвеси) и биогеохими-
ческая (во мху) составляющая потоков рассеяния золота. Другие растения, по которым фиксируется
биогеохимический поток рассеяния золота, произрастают вдоль руслового потока, где скапливается мелкозем.
Таблица 1
Содержание золота (г/т) в золе растений и коэффициенты их биологического поглощения (A
Au
) на
участке литохимического потока рассеяния золота (0,0 n – 0, n г/т)
Биообъект
Число проб Пределы колебаний Среднее содержание
A
Au
Первая точка
Сибирская лиственница
кора
ветви
шишки
10
8
6
0,5-1,6
0,01-0,05
0,01-0,08
1,2
0,04
0,05
280
9
11
Ива
5
0,008-0,20
0,15
35
Рододендрон
6
0,005-0,30
0,20
40
Ягель (олений мох)
8
0,07-0,25
0,15
35
Зеленые мхи на валунах
10
0,1-0,36
0,25
58
Опад (хвоя, листья)
9
0,03-0,14
0,1
23
Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской)
316
Вторая точка
Кора сибирской лиственницы
3
0,05-0,8
0,46
107
Ягель (олений мох)
2
0,089-0,24
0,18
42
Зеленые мхи на валунах
5
0,05-0,20
0,10
23
Ерник
2
0,008-0,20
0,15
35
Золотой корень
4
0,04-0,08
0,06
14
Третья точка
Кора лиственницы
3
0,8-1,5
1,2
280
Ревень
2
0,5-0,78
0,64
148
Разнотравье
2
0,02-0,5
0,26
62
Чабрец
2
0,04-0,08
0,06
14
Зеленые мхи на валунах
4
0,1-0,3
0,2
40
Золотом обогащаются литофильные лишайники, покрывающие скальные выходы и глыбы. Содержание
золота в черных листоватых лишайниках зависит от его содержания в исходных горных породах, на которых
они
поселяются.
Высокие содержания золота (больше 1 г/т) отмечены в лишайниках на золотосодержащих
породах. Литофильные лишайники - хороший индикатор золотоносности горных пород.
В гольцах растет реликтовое растение — выхо дец из сухих степей Центральной Азии, карагана
гривастая. Она поселяется в под ножии сухих южных склонов и на выходах известняков. Содержание золота в
этом растении на золоторудных зонах достигает 0,06—1,0 г/т, что в 30—240 раз выше, чем на фоне.
В больших содержаниях золото накапливается в гольцовых растениях, произ растающих на отвалах бывшей
золотоизвлекающей Самартинской фабрики золото-кварцевых и золото- сульфидных руд. Содержание золота в
смородине, рододендроне, акации достигает 2—4 г/т. Такие аномалии золота образуются в гольцах за 25—30 лет.
В гольцах растения извлекают и удерживают подвижные формы золота из коренных пород, их
литохимических ореолов и потоков рассеяния и растворимое золото из вод, а также фиксируют восходящие
солевые (наложенные) ореолы диффузионной природы погребенного оруденения.
На золоторудных зонах золото концентрирует большинство растений голь цовых ландшафтов — кустарнички,
мох, лишайники, кора лиственницы и травы. Эти растения рекомендуются нами для биогеохимических поисков
золоторудных зон. Несомкну тость и мозаичность их распространения затрудняют их использование для поисков.
В этом отношении интересен ягель (олений мох), который образует сомкнутые сообщества и покровы. Они
покрывают большие пространства гольцовых плоско горий — солифлюкционные склоны, днища речных и
ледниковых долин, где разви ты погребенные рудные зоны. По ягелю нами выделяются наложенные аномалии
золота (0,0 n – 0, n г/т) погребенных золото-сульфидных зон солифлюкционными покровами [2].
Золото по пищевым цепям поступает в организм животных (суслики, зайцы, пищухи, горные козлы
и др.), живущих постоянно на золоторудных полях. Летом на высокогорных пастбищах пасется крупный
рогатый скот и лошади. Суслики посе ляются на сухих южных хорошо прогреваемых склонах, конусах выноса,
морен ных и речных террасах, покрытых разнотравьем и злаками. Колонии сусликов ус тойчивые и локальные,
охватывают малые водосборы, где проявляются лито- и биогеохимические ореолы и потоки рассеяния
золоторудных полей. Содержания золота в травах, которыми питаются суслики в пределах этих аномалий,
дости гают 0,005—0,028 г/т. Повышены содержания золота (0,025-0,05 г/т) и в организме сусликов таких
местообитаний и зависят от содержания в исходном литогенном субстрате. Содержание золота в организме и
экскрементах зайцев и пищух, живущих на золоторудных полях, достигает соответственно 0,01-0,02 и 0,005-
0,01 г/т. Они питаются побега ми ерника, ивы и травами, обогащенными золотом (0,05—0,015 г/т).
Нами проведен эксперимент поступления золота в организм лошади. Она в конце июля в течение
10 суток паслась на лугу среди низинных торфяников, в загоне в пределах комплексной лито-, гидро- и
биогеохимической аномалии золота. Эта аномалия образовалась в результате выноса золота склоновыми
водами в ледниковую долину с золото-кварцевой жильной зоны Пионерского месторождения. Лошадь
питалась злаками и разнотравьем. Содержание золота в этих травах на входе равно 0,0050-0,017 г/т, а в
экскрементах лошади на выходе – 0,14-0,028 г/т. Повышенные содержания золота (0,008-0,012 г/т) отмечаются
и в экскрементах крупного рогатого
скота
в экосистемах золоторудных полей.
В гольцовых ландшафтах золото активно включается в биологический круговорот и тесно связано с
энергичной водной миграцией золота в криогенных системах [4]. А.И. Перельман относит золото к элементам
интенсивного биологического накопления, что определяет его концентрацию в торфяниках, сапропелях и
углях рудных зон.
В УКЗЗ и прилегающей к ней Ильчирской котловине, заложенной в офиолитовой формации с
золотоносной черносланцевой толщей, сформировались высокопродуктивные лугово-болотные отгонные
пастбища КРС и лошадей. А озера и речки отличались до недавнего времени обилием хариуса, ленка и тайменя
с выраженным гигантизмом. Здесь были места поселения коренных жителей – саётов.
Литература
1. Тайсаев Т.Т. Литохимические потоки рассеяния золота в областях горного обледенения Сибири //
ДАН СССР, 1985. т. 282, № 3, С. 693-696.
2. Тайсаев Т.Т., Константинова И.М. Концентрация золота в ягеле на золоторудных полях гольцовых
ландшафтов // ДАН СССР, 1988, т. 302, № 3, С. 706-709.
Доклады Всероссийской научной конференции
317
3. Тайсаев Т.Т. Способ поисков месторождений золота. А.с. СССР № 1160349. – Бюлл. изобретений,
1985, № 21.
4. Тайсаев Т.Т. Криогенные системы некоторых золотокварцевых месторождений // ДАН СССР, 1991.
т. 317, №2, с. 440-443.
УДК 550.4
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА
B
ЗОНЕ ДЕЙСТВИЯ КАРАБАШСКОГО
МЕДЕПЛАВИЛЬНОГО КОМБИНАТА ПОСЛЕ ЕГО МОДЕРНИЗАЦИИ
Ю.Г. Таций
Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, e-mail: tatsy@geokhi.ru
В результате многолетней деятельности Карабашского медеплавильного комбината (КМК) из-за грубых
нарушений принципов рационального землепользования, отсутствия современных газоочистных сооружений
в городе сложилась крайне неблагоприятная экологическая обстановка – огромная площадь нарушенных
земель, загрязнение почв, атмосферного воздуха, водоёмов, подземных вод вредными веществами, гибель
растительности.
В районе действия комбината наблюдается значительная деградация биоценоза – обеднение видового
состава, снижение наземной фитомассы. В зоне сильного поражения происходит полное выпадение
таких компонентов как подрост и подлесок. Наблюдается торможение деструктивных процессов, о чём
свидетельствует увеличение запаса лесной подстилки и снижение показателя биологической активности почв
в зонах сильного и среднего поражения.
В начале 2000-х в этом районе было осуществлено несколько международных проектов с целью
оценки экологического состояния. С 2004 г. осуществляется коренная модернизация производства – запущен
новый плавильный комплекс, начато производство серной кислоты, налажена очистка отходящих газов, что
позволило существенно снизить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.
Целью работы являлся предварительная оценка загрязнения окружающей среды и сопоставление с данными,
полученными до модернизации комбината.
Рельеф района представляет собой сочетание относительно невысоких увалов (с высотами 400–600 м)
с межувальными понижениями. Трубы комбината находятся на уровне высот западных гор и ниже восточных
на 100-120 м. Преобладание ветров западных, юго-западных и северо-западных направлений создает
чрезвычайно сложную картину распределения аэральных промвыбросов, а в безветренную погоду приводит к
их оседанию на городской территории.
Зональным типом почв в районе Карабаша являются серые лесные почвы, которые характеризуются
нейтральной или слабокислой реакцией почвенного профиля с рН от 5,8 до 6,7, низким содержанием гумуса,
малой суммой обменных катионов и отсутствием карбонатов. Это определяет невысокую природную
буферность почв и потенциально слабую комплексообразующую способность отдельных фракций почв для
связывания поступающих с аэральным потоком тяжелых металлов.
Несмотря на снижения выбросов экологическая ситуация в регионе остается кране сложной и создана
она более чем 100-летней деятельностью КМК, в течение которых были созданы предпосылки для развития
активных деградационных процессов - эрозии почв и исчезновения растительного покрова. За время работы КМК
на прилегающей к нему территории сформировались две природно-техногенные зоны: импактная и буферная.
В импактной (опустыненной) зоне воздействие выбросов и вырубка лесов разрушили основной механизм,
обеспечивающий устойчивость почвенного покрова и активизировали развитие на склонах плоскостной и
линейной эрозии. Эта зона характеризуется отсутствием естественной растительности, почвенного покрова и
наиболее высоким уровнем загрязнения тяжелыми металлами.
Буферную зону можно разделить на две подзоны – мертвопокровного березняка и деградированных
лесов. Зона мертвопокровного березняка выделена по морфологическим признакам состояния березы, наиболее
устойчивого к дымам медеплавильного производства вида. Ее прилегающая к импактной зоне внутренняя
часть постоянно испытывает приземное задымление, поэтому березняк здесь низкорослый, кривоствольный,
с признаками хлороза, в то время как во внешней части он более высокий и без деформации стволов. В
березняках на расстоянии до 4 км от КМК, наблюдается полное отсутствие естественного возобновления. Для
всей зоны характерно угнетение хвойных пород, их отсутствие на значительных территориях, образование
при естественном восстановлении в основном лиственных лесов.
Воздействие выбросов КМК привело к значительному накоплению вредных металлов и металлоидов
I
и
II
классов опасности в сохранившейся почве, зачастую используемой населением под частные огороды,
сады, индивидуальные выгоны. Содержания в буферной зоне As превышают ПДК [1] в 40-250 раз, Cu в 30-130
раз, Ni в 7 раз, Pb в 11-30 раз,
Zn
в 10-34 раза,
S
в 40 раз,
Hg
в 2 раза. Геохимическая ассоциация для буферной
зоны на расстоянии 2,5 км от источника загрязнений - Cu
147
As
99
Hg
76
Pb
60
Zn
37
Sb
20
Ni
14
Cd
12
Cr
7
, а суммарный
показатель загрязнения
Z
c
для этой зоны составляет 250-500, что соответствует чрезвычайно высокому уровню
техногенного загрязнения и чрезвычайно опасной степени санитарно-токсикологической опасности.
Хорошим индикатором загрязнения является лесная подстилка, которую можно рассматривать
и как аккумулятор поллютантов. С приближением к источнику выбросов происходит накопление,
увеличение мощности (толщины) лесной подстилки, ее валовый запас в буферной зоне более чем в 4 раза
превышает аналогичный показатель для фонового района. Антропогенное воздействие снижает скорость
биохимических процессов и в условиях сильного загрязнения тормозит или полностью прекращает процесс
Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской)
318
деструкции органического вещества в подстилке. Кроме того, изменяется фракционный состав подстилки, в
непосредственной близости от комбината в ее составе отсутствуют следы живого напочвенного покрова.
Образец подстилки, отобранный в зоне мертвопокровного березняка и состоящий практически
из березового опада с отсутствием следов разложения, показал экстремально высокие концентрации
практически по всем элементам (табл.). Для сравнения приведены данные по березовому опаду
, полученные
для относительно чистого региона Канады [2]. О
пад создает один из самых мощных потоков металлов и
металлоидов в гумусовый горизонт почв. Учитывая, что загрязнение опада носит в основном аэротехногенный
и сезонный характер, то даже с учетом не совсем корректного отбора наших образцов и большого стандартного
отклонения для канадских результатов, такое большое различие в концентрациях и высокое содержание серы
свидетельствует о продолжающемся интенсивном загрязнении окружающей среды даже после модернизации
КМК.
Таблица 1
Содержание металлов и серы в подстилке буферной зоны (мг/кг)
As
Cd
Co
Cr
Cu
Hg
Mn
Ni
Pb
S
V
Zn
Наши данные 558
100
7,4
12,5 12165 4,5 2517
42
9609 6842 6842 17215
Данные [2]
0,12 0,45 0,47 0,74
4,65
974
3,07
1,1
0,17
57,0
Таким образом, в условиях жесткого антропогенного воздействия медеплавильного производства на
окружающую среду в районе Карабаша образовалась техногенная геохимическая аномалия. Несмотря на
программы развития и реабилитации этого района, а также модернизацию производства и существенное
снижение выбросов в атмосферу, концентрации тяжелых металлов остаются достаточно высокими и
представляют опасность для здоровья населения.
Литература
1. Гигиенические нормативы «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в
почве». ГН 2.1.7.2041-06.
2. Landre A.L., Watmough S.A., Dillon P.J. Metal pools, fluxes, and budgets in an acidified forested
catchment on the Precambrian Shield, Central Ontario, Canada // Water Air Soil Pollut., 2010. Vol. 209.
No. 1-4. P. 209–228.
УДК 631.41
ОСОБЕННОСТИ БИОПРОДУКТИВНОСТИ ПОСТАГРОГЕННЫХ ПОЧВ ЮЖНОЙ ТАЙГИ
В.М. Телеснина
МГУ имени М.В. Ломоносова, Москвы, e-mail: vtelesnina@mail.ru
Цель работы – изучение динамики ряда показателей биологического круговорота в ходе постагрогенного
восстановления экосистем южной тайги, во взаимосвязи с некоторыми свойствами почв. Исследования
проводили на территории Костромской области. Объекты исследования представляют собой разные стадии
постагрогенного лесовосстановления:
Пашня, засеянная овсом. Почва – агродерново-подзолистая.
Залежь 5-7 лет. Почва – агродерново-подзолистая реградированная.
Залежь 10-13 лет. Луг с отдельно стоящими деревьями ивы. Почва – агродерново-подзолистая
реградированная.
Осиново-березовый лес 35 лет. Почва – дерново-подзолистая постагрогенная.
Полновозрастной березово-еловый лес (контроль). Почва – подзолистая.
Продуктивность травяного яруса определяли несколько лет подряд методом укосов (надземная масса) и
монолитов (подземная), масса разных фракций древостоя рассчитана аллометрически [1]. Укосы разбирали по видам;
в преобладающих видах определяли содержание азота и зольных элементов. В почвенных образцах определяли
углерод и актуальную кислотность, а также микробную биомассу по субстрат-индуцированному дыханию.
В ходе зарастания пашни лесом происходит изменение количества и структуры фитомассы в фитоценозах.
Растительность залежи 5-7 лет характеризуется довольно высокой биомассой травяного яруса. Уже через 5-6
лет надземная масса травяного яруса резко уменьшается, при этом начинают появляться отдельные деревья, в
результате доля многолетней биомассы составляет более 50%. После смыкания древостоя многолетняя биомасса
составляет более 80%; в ежегодно отчуждаемом опаде листовой опад преобладает над травяным. Корневая
масса травяного и травяно-кустарничкового яруса резко уменьшается в полновозрастном лесу. Поскольку в
наибольшей степени участвуют в биологическом круговороте ежегодно отмирающие части растений, отдельно
посчитана масса легкоразлагаемого опада, т.е. совокупность надземной биомассы травяного яруса (кроме
зимнезеленых растений), 1/3 части подземной биомассы травяного яруса [2], а также листвы деревьев.
Экосистема пашни характеризуется минимальным поступлением легкоразлагаемого опада, т.к.
надземная часть отчуждается, а подземная незначительна. В травяных экосистемах залежей основную часть
легкоразлагаемого опада составляют корни, в экосистеме 35-летнего леса – опад березы и осины. Поскольку
зольность трав в среднем больше зольности лиственного опада, а зольность корней выше зольности трав, и
таким образом корни имеют большее значение в круговороте элементов [3], закономерности поступления
зольных элементов и азота отличаются от закономерностей поступления опада (табл. 2). В ходе сукцессии сумма
поступающих с опадом зольных элементов максимальна в экосистеме молодой залежи, главным образом за
Доклады Всероссийской научной конференции
319
счет корней, и резко падает через 5 лет за счет снижения зольности надземной части преобладающих растений.
Второй максимум поступления зольных элементов соответствует стадии 35-летнего леса за счет количества
поступающего листового опада. Минимум поступления зольных элементов соответствует полновозрастному
лесу. Что касается поступления азота, минимальное значение соответствует пашне и полновозрастному лесу, в
экосистемах залежей значения примерно одинаковы, а в экосистеме мелколиственного леса поступление азота
вдвое выше, чем на залежах (табл. 2) – естественно, за счет поступления опада мелколиственных деревьев.
Общее поступление азота и зольных элементов наиболее интенсивное в экосистеме мелколиственного леса,
причем азот резко преобладает над зольными элементами. Запасы азота и зольных элементов в ветоши и
лесных подстилках закономерно возрастают в ходе постагрогенного лесовосстановления.
Таблица 1
Запасы биомассы в разных блоках постагрогенных экосистем, т/га
Площадка,
возраст угодья
Трав. ярус, надземная
часть
Трав. ярус, подземная
часть
Многолетние части
древостоя
Листва (хвоя) Сумма
Пашня
0
5,91
0
0
5,9
Залежь 5-7
3,1
17,4
0
0
20,5
Залежь 10-13
0,64
20,7
26,8
1,2
49,3
Лес_35
0,37
13,2
162,0
15,0
190,6
Лес_полн.
0,67
5,7
191,3
7,8 (4,6)
210,1
Таблица 2
Поступление зольных элементов и азота с легкоразлагаемым опадом, г/м
2
С листовым
опадом
С опадом
травяного яруса
С опадом корней
трав. яруса
С зелеными
частями опада
Общая
сумма
З.э.
азота
З.э.
Азота
З.э.
азота
З.э.
азота
З.э.
азота
Пашня
-
-
-
-
22,0
2,5
-
-
22,0
2,5
Залежь
5-7
-
-
27,0
4,3
72,0
26,9
27,0
4,3
99,0
31,2
Залежь
10-13
10,6
2,1
8,0
2,7
52,0
27,0
18,6
4,8
70,6
31,8
Лес 35
54,7
41,4
1,5
0,43
36,0
18,7
56,2
41,8
92,2
60,5
Лес
полновозр.
7,2
6,9
4,6
2,1
2,8
2,1
11,8
9,0
14,6
4,3
В ходе постагрогенного лесовосстановления наблюдается устойчивое возрастание актуальной
кислотности почв в верхней части профиля. Если в почве пашни рН составляет 5,4-5,8, то в почвах травяных
залежей – 4,3-5,1, а в лесных почвах - 3,3-3,7. Содержание и запасы органического углерода в верхней части
профиля (0-30 см), напротив, устойчиво возрастают в ходе сукцессии. Так, почва пашни характеризуется
минимальными запасом углерода (25,9 т/га), тогда как в почвах травяных залежей он достигает 30-40 т/га,
а в почве полновозрастного леса, с учетом подстилки – 50 т/га. Подобные закономерности соответствуют
данным, полученным другими авторами [4].
Для каждой сукцессионной стадии определяли субстрат-индуцированное дыхание (СИД) почв и
подстилок как один из показателей биологической активности. На основании СИД рассчитана биомасса
почвенных микроорганизмов [5], а также запасы микробного углерода в старопахотной толще. Для почвы
пашни характерны низкие показатели СИД (табл.3), что говорит о низкой степени окультуренности. Через
5-7 лет после прекращения распашки СИД увеличиваются с 6-7 до 10-14 мкгСО
2
/г час. Соответственно
увеличивается и микробная биомасса почвы. Еще через 5 лет СИД почвы снова уменьшается почти до тех
же значений, что определены для пашни - интересно, что определенное нами количество поступающего
легкоразлагаемого опада также снижается, что может говорить об их взаимосвязи. На стадии 35-летнего
леса снова происходит некоторое повышение биологической активности почв, что, возможно, связано с
резким увеличением количества поступающего опада березы и осины, а также азота и зольных элементов,
поступающих с ним. В почве полновозрастного леса СИД снова уменьшается, что говорит о снижении
биологической активности при изменении состава древостоя от лиственного к смешанному [6]. Что касается
СИД в лесных подстилках, с возрастом древостоя оно существенно не меняется. Запасы микробного углерода
в старопахотной толще имеют наиболее высокие значения соответствуют почвам залежей.
В ходе естественного постагрогенного лесовосстановления по пашне изменяется общий запас и
структура надземной и подземной фитомассы – увеличивается ее общий запас, главным образом за счет
многолетних частей древостоя. Количество поступающего легкоразлагаемого опада существенно возрастает
уже через 5-7 лет после прекращения распашки, снижаясь при дальнейшем зарастании и снова достигая
максимального значения на стадии 30-35 летнего мелколиственного леса. Наиболее интенсивное поступление
в почву с опадом азота происходит на стадии мелколиственного леса за счет опада деревьев, тогда как
наиболее интенсивное поступление зольных элементов – на стадии 5-летней залежи (главным образом за
счет корневых систем трав). Биологическая активность почв не связана напрямую с запасами органического
вещества почвы, но имеет определенную зависимость от количества поступающего в почву легкоразлагаемого
опада и содержания в нем азота и зольных элементов.