CC BY
74
1967. - 539 с.
27. Ташкалова В. С. Свадебная пища сибирских татар //
Тобольск научный - 2008: Материалы пятой научно-практич. конф. (г. Тобольск, 23-25 июня 2008 г). -Тобольск: Тобольский гос. педагогич. ин-т им. Д. И. Менделеева, 2008. - С. 149-152.
28. Халиков Н. А. Этнокультурные особенности хозяйства
западно-сибирских татар // Сибирские татары: Сборник статей. - Казань: Ин-т истории АН РТ, 2002. -С. 59-85.
29. Этноботаника // Энциклопедия / http://sitekid.ru/biologiya/
etnobotanika.html, 2012 [Электронный ресурс]
УДК 581.1
Т.А. Лушникова, В.А. Сапко
Курганский государственный университет
ВЫДЕЛЕНИЕ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА ПОЧВАМИ БИОТОПОВ БОТАНИЧЕСКОГО САДА КГУ В ВЕСЕННЕ-ЛЕТНИЙ ПЕРИОД
Аннотация
В статье проводится сравнение выделения углекислого газа почвами различных биотопов, находящихся на территории Ботанического сада Курганского госуниверситета.
Ключевые слова: почва, микроорганизмы, растения.
Т.А. Lushnikova, V.A. Sapko Kurgan State University
CARBON DIOXIDE EMISSIONS BY SOIL BIOTOPES IN BOTANICAL GARDEN OF KGU IN SPRING AND SUMMER PERIODS
Annotation
The comparison carbon dioxide emissions by soil in different biotopes presenting on the territory of the Botanical garden of KGU has been conducted. Keywords: soil, microorganisms, plants.
Введение
Образование почвы и почвенного плодородия определяется биологическим фактором, а именно жизнедеятельностью и активной работой микроорганизмов, растений и животных. Важной стороной геохимической деятельности живых организмов является перераспределение газов. Синтез органического вещества высшими растениями представляет собой связывание углекислого газа из атмосферы и освобождение кислорода за счет разложения воды при помощи энергии солнечного света. Известно, что углекислый газ может усваиваться не только листовой поверхностью, но и корневой системой растений, откуда он
50
передается в лист — место осуществления фотосинтеза [2]. Количество углекислоты, поглощаемой из почвы, может быть равным количеству, поступающему из атмосферы, а в некоторых случаях даже большим. Интенсивность поглощения С02 из почвы зависит от ее концентрации. Чем больше находится углекислоты в почве, тем интенсивней она поступает в растения через корни.
Количество углерода в атмосфере (в виде С02) составляет 600 млрд т (это лишь 0,03%), тем не менее запас его из-за расхода на фотосинтез со временем иссяк бы без постоянного пополнения. Подсчитано, что при отсутствии пополнения вся углекислота земной атмосферы была бы использована растительностью примерно в 40 лет. Вычислено, что если бы в результате какой-то катастрофы погибли все почвенные микроорганизмы, то уже через 30 лет растения израсходовали бы весь запас оксида углерода атмосферы. Тогда Земля превратилась бы в безжизненную планету.
Основным звеном регенерации оксида углерода служат микроорганизмы - 80-90%, и только 17% общей продукции С02 образуется за счет дыхания корней высших растений [1].
Цель работы: определить выделение углекислого газа в почвах биотопов Ботанического сада Курганского госуниверситета в весенне - летний период.
1. Метод определения дыхания
Метод определения дыхания основан на учете количества выделяемого микроорганизмами почвы углекислого газа, который поглощается 0,1 н КОН:
2КОН + со2 = к2со3 + н2о.
Избыток щелочи, не прореагировавший с С02, от-титровывают соляной кислотой:
КОН + НС1 = KCl + н2о.
Поскольку основная масса микроорганизмов в почве сосредоточена в верхнем аккумулирующем слое, то исследования по выделению С02 микроорганизмами проводилось в горизонте Апах (пахотный горизонт) или А1 (гумусово-аккумулятивный горизонт) на глубине 15-20 см.
2. Результаты определения «дыхания» почвы
Многие исследователи рассматривают выделение газов из почвы в прямой связи с жизнедеятельностью микроорганизмов. По дыханию почвы судят и о биологических процессах, совершающихся в ней под влиянием микрофлоры. В целом, чем интенсивнее протекают в почве микробиологические процессы, тем больше выделяется углекислого газа.
Определение интенсивности выделения почвой С02 («дыхание» почвы) в мгС02/г ч (рис. 1) показало, что этот показатель изменяется в зависимости от месяца. Так, максимальное выделение углекислого газа наблюдалось в наиболее теплый месяц года - в июне. В литературе отмечается, что содержание углекислоты и кислорода в почвенном воздухе меняется по сезонам года. В верхнем слое почвы наибольшее количество углекислоты отмечается в весенне-летний период. С апреля до сентября в средней полосе количе-
ВЕСТНИК КГУ, 2012. №3
ство ее доходит до 2-4%, на глубине 30-60 см. Осенью и зимой количество углекислоты заметно падает [3]. Сходные данные были получены и в наших исследованиях (рис. 1).
1
Г,
I
Рис. 1. Изменение «дыхания» почвы в теплый период года
Интересно, что при этом наблюдалась специфичность, связанная с природой биотопа. Так, в почвах биотопа степи интенсивность дыхания начала уменьшаться с мая до августа (снижение составило 70%), в исследуемых почвах остальных биотопов наблюдалось с мая равномерное повышение выделения С02, в июне - было максимальное значение этого показателя, затем происходило снижение «дыхания» почвы.
Важно отметить, что различные биотопы характеризовались разной интенсивностью «дыхания» почвы. Из данных рис. 2 видно, что на протяжении всего теплового периода года отличалась почва луга и болота. Это может быть связано с большим микробиологическим разнообразием и высокой активностью микроорганизмов в этих почвах. Наименьшей интенсивностью «дыхания» почвы характеризовалась почва соснового леса.
а дендрарий Плуг В болото □ березе
Рис. 2. Изменение «дыхания» почвы в биотопах Ботанического сада
3. Результаты определения интенсивности выделения углекислого газа в почвах фитоценозов Ботанического сада
Как выше уже было отмечено, основная часть выделившейся из почвы углекислоты является результатом деятельности почвенных микроорганизмов, небольшая часть от общей продукции С02 образуется за счет дыхания корней высших растений. В этой связи представляло интерес изучить изменение интенсивности выделения углекислого газа непосредственно в почвах. Проведенные исследования показали (рис. 3), что наибольшее количество углекислого газа выделяется в почвах в наиболее теплые месяцы года. Максимум наблюдается в мае, а затем происходит снижение данного показателя, в некоторыхже местах максимальное значение «дыхания» приходится на июнь месяц, затем снижается. Однако интересно, что в этом случае наибольшее выделение углекислого газа наблюдалось в почвах дендрария, соснового и березового лесов (рис. 4). Это может быть связано с тем, что этот летний период отличился очень высокой температурой и сухостью, в связи с чем почвы этих мест были затенены древесной растительностью и сохранили минимум влажности, а почвы открытых мест таких, как степь и луг, подверглись иссушению, и почвенный покров был мало защищен от внешних факторов.
болэто березовь»
Рис.3. Интенсивность выделения углекислого газа в почвах Ботанического сада
0,05 0,045 0,04 т 0,035
1 0,03 | Я 0,025
¡И0,02
I О 0,015
|п степь а дендрарий □ луг н болото □ б'
Рис. 4. Изменение интенсивности выделения углекислого газа в почвах Ботанического сада в теплый период года
Заключение
По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
1. Наибольшее выделение углекислого газа микроорганизмами происходит в летние месяцы, в частности в наиболее теплый месяц года.
СЕРИЯ «ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ», ВЫПУСК 5
51
2. Существует специфичность в динамике выделения углекислого газа почвенными микроорганизмами в зависимости от природы биотопа.
3. Наиболее высокой интенсивностью «дыхания» почвы отличается луг и болото.
4. Наибольшее количество углекислого газа в почвах корни растений и микроорганизмы выделяют в наиболее теплые месяцы года.
5. Продуцирование корнями растений и микроорганизмами углекислого газа в почве зависит от природы биотопа. Наибольше выделение углекислого газа корнями и микроорганизмами наблюдается в почвах луга и болота.
Список литературы
1. Андреюк Е.И., Путинская Г.А., Дульгеров А.Н. Почвенные
микроорганизмы и интенсивное землепользование. -Киев: Наукова Думка, 1988. - 192 с.
2. Красильников H.A. Микроорганизмы почвы и высшие расте-
ния. - Москва: Изд-во академии наук СССР, 1958. - 464 с.
3. Мишустин E.H. Микроорганизмы и плодородие почвы. -
Москва: Изд-во академии наук СССР, 1956. - 248 с.
УДК 631.41
Н.П. Несговорова, В.Г. Савельев Курганский государственный университет
МОДЕЛЬ ВЛИЯНИЯ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ПОЧВЫ НА ДИНАМИКУ СОДЕРЖАНИЯ В НЕЙ НЕФТЕПРОДУКТОВ
Аннотация
Целью данной статьи является обобщение полученных эмпирических данных в процессе опытно-экспериментальной работы по изучению влияния морфологических признаков почвы на динамику попавших в нее нефтепродуктов. Представлена разработанная векторная модель взаимодействия компонентов почвы и нефтепродуктов, позволяющая проследить и оценить особенности динамики нефтепродуктов в морфологически различных почвах.
Ключевые слова: почва, нефтепродукты, морфологические признаки почвы, модель.
N.P. Nesgovorova, V.G. Savelyev Kurgan State University
MODEL OF THE EFFECT OF MORPHOLOGICAL TRAITS OF SOIL ON THE DYNAMICS ITS OIL CONTENT
Annotation
The purpose of this article is to summarize the empirical data in the experimental work on the effect of 52
morphological traits of soil on the dynamics its oil content. The developed vector model of interaction between the components of the soil and oil products is presented; it allows monitoring and evaluating the features of the dynamics of petroleum products in morphologically different soils.
Key words: soil, oil, morphological features of the soil, the model.
Загрязнение природной среды нефтью и нефтепродуктами - одна из актуальных экологических проблем конца XX- начала XXI вв. Нефтяные загрязнения обнаруживаются повсеместно: в водоемах, почвах, подземных водоносных горизонтах, имеют поистине глобальное распространение [2]. Актуальность рассматриваемой проблемы обусловлена тем, что год от года увеличивается техногенное воздействие на природу, связанное не только с добычей и переработкой нефти, но и с использованием полученных нефтепродуктов на автозаправочных станциях (АЗС).
На территории города Кургана более 29 АЗС, следовательно, вместе с площадью санитарно-защитных зон около 0,3 км занимаемых г. Курганом почв подвергается ихтехногенному воздействию.
Объект исследования: почвы, почво-грунты вокруг АЗС г.Кургана.
Предмет исследования: динамика нефтепродуктов в почве.
Методы исследования: теоретические: анализ литературы по теме исследования, моделирование; экспериментальные: модельные эксперименты, определение морфологических признаков почвы, определение содержания нефтепродуктов в почве (ГОСТ 17.0.0.02-79; ПНД Ф 16.1.41-04) [5].
Опытно-экспериментальная работа проводилась в несколько этапов. Первый этап имел целью выявление влияния морфологических признаков почвы на глубину проникновения нефтепродуктов и реализовался в процессе постановки и проведения модельных экспериментов. Сущность первого модельного эксперимента заключается в искусственном загрязнении почвы нефтепродуктами в различных концентрациях (50мг\кг; 100мг\кг; 500мг/кг) и установлении глубины их проникновения. Для эксперимента был выбран грунт -по механическому составу песок и глина, обладающий максимальной и минимальной пропускной способностью воды. Входе исследования были установлены пограничные величины проникновения нефтепродуктов в почву (рис.1). Выявлено, что пропускная способность почв с разным механическим составом должна находиться в пределах min и max границ.
Полученные результаты позволяют установить динамику пропускной способности песка и глины. Песок в силу морфологических особенностей, связанных с размерами частиц, их химическим составом, обладает большим пропускным эффектом по сравнению с глиной.
Цель второго модельного эксперимента состояла в определении динамических зависимостей глубины проникновения нефтепродуктов, искусственно по-
ВЕСТНИК КГУ, 2012. №3
