Оцінка емісії СО2 з поверхні ґрунтів зеленої зони міста Львова за різних стадій рекреаційної дигресії лісових біогеоценозів
Емісія СО2 та пов’язані з нею показники лісового ґрунту за різної стадії рекреаційної дигресії. Зменшення шпаруватості аерації темно-сірого ґрунту внаслідок витоптування грабової діброви. Індикатори оцінки навантаження на ґрунтовий компонент біогеоценозу.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | статья |
Язык | украинский |
Дата добавления | 25.09.2018 |
Размер файла | 143,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ОЦІНКА ЕМІСІЇ СО2 З ПОВЕРХНІ ҐРУНТІВ ЗЕЛЕНОЇ ЗОНИ М. ЛЬВОВА ЗА РІЗНИХ СТАДІЙ РЕКРЕАЦІЙНОЇ ДИГРЕСІЇ ЛІСОВИХ БІОГЕОЦЕНОЗІВ
З. Гамкало, д. б. н.
Львівський національний університет імені Івана Франка
О. Дерех, аспірант
Національний лісотехнічний університет України
Анотація
Вивчено зміни структурно-функціональних властивостей ґрунтів зеленої зони м. Львова внаслідок рекреагенного навантаження різної інтенсивності. Встановлено, що за максимального витоптування вологої грабової діброви (V стадія рекреаційної дигресії - СРД) шпаруватість аерації темно-сірого лісового ґрунту зменшилася до 24,5% порівняно з 51,8-45,9% (I-II СРД). Із посиленням рекреаційного навантаження зменшився вмісту Сорг у ґрунті від 1,30% (І СРД) до 0,90 (ІV СРД) і 0,75% (V СРД). Мінімальні значення емісії СО2 з ґрунту характерні за максимального рекреагенного навантаження (V СРД). Показники емісії СО2 з поверхні ґрунту, щільності аерації та вмісту Сорг можуть використовуватися як високочутливі індикатори оцінки рекреаційного навантаження на ґрунтовий компонент біогеоценозу.
Ключові слова: емісія СО2, ґрунт, аерація, рекреаційна дигресія.
Abstract
The changes of structural and functional properties of the soil as a result of recreational loading of varying intensity in Green space of the sity of Lviv. It is established that for maximum trampling of moist hornbeam oakery (stage V of recreational digression ( SRD)), aeration porosity of dark gray forest soil decreased to 24.5 % compared to 51,8-45,9% (SRD I-II). With increasing recreational loading Corg content in the soil decreased from 1.30% (SRD - I) to 0.90 (SRD - IV) and 0,75% (SRD - V). The minimum value of CO2 emission from the soil is characterized at the maximum recreation loading (SRD - V). The indexes of CO2 emission from the soil surface, aeration porosity, and COorg content can be used as highly-sensitive indicators for assessing recreational loading on the soil component biogeocoenosis.
Key words: CO2 emissions, soil aeration, recreational digression
Аннотация
Изучены изменения структурно-функциональных свойств почв зеленой зоны г. Львова вследствие рекреагенной нагрузки разной интенсивности. Установлено, что при максимальном вытаптывании влажной грабовой дубравы (V стадия рекреационной дигрессии - СРД ) пористость аэрации темно-серой лесной почвы уменьшилась до 24,5 % по сравнению с 51,8-45,9 % (I-II СРД ). С увеличением рекреационной нагрузки содержание Сорг в почве уменьшилось с 1,30 % (I СРД ) до 0,90 (IV СРД ) и 0,75 % (V СРД). Минимальные значения эмиссии СО2 из почвы характерны при максимальной рекреагенной нагрузке (V СРД ). Показатели эмиссии СО2 с поверхности почвы, пористость аэрации и содержания Сорг могут использоваться как высокочувствительные индикаторы оценки рекреационной нагрузки на почвенный компонент биогеоценоза.
Ключевые слова: эмиссия СО2, почва, аэрация, рекреационная дигрессия.
Постановка проблеми. Враховуючи сьогоднішні цивілізаційні тенденції, рекреаційне значення лісів продовжуватиме зростати, оскільки потреба в активному відпочинку на природі найчастіше задовольняється через перебування в лісових екосистемах, а тому рекреаційні навантаження на лісові природні комплекси залишатимуться високими. Саме у зв'язку з цим великі площі лісів охопив процес, який отримав назву ''рекреаційної дигресії", що спонукало до вивчення стану ґрунтів і рослинності в лісопарках і парках, де вплив рекреації особливо значний.
Аналіз останніх досліджень і публікацій. Обов'язковою складовою дослідження рекреаційного впливу на ліс і відповідної реакції лісових біогеоценозів є вивчення стану ґрунту. Перші дослідження в цьому напрямі були виконані в Підмосков'ї ще в 1961 році [10]. Результати досліджень, виконаних у різних регіонах світу [27; 30; 32], показують, що рекреація істотно впливає на цей компонент лісових біогеоценозів. Проте наслідки такого впливу залежать від рекреаційного навантаження та особливостей рослинних угруповань і ґрунтового покриву. Нерегульоване відвідування лісу численними групами відпочивальників зумовлює знищення лісової підстилки, трав'яного й мохового вкриттів, підросту [7]. На ущільненому, позбавленому підстилки ґрунті, спостерігаємо ослаблення та відмирання дерев, погіршення структури ґрунту і зменшення його шпаруватості, що призводить до порушення життєдіяльності ґрунтової мікрофлори. Крім того, змінюється дихання кореневої системи рослин, зменшується вологість ґрунту в декілька разів, збільшується глибина його промерзання.
Особливу увагу в дослідженні рекреагенних впливів звертають на зміни щільності будови ґрунтів, яка відіграє істотну індикаційну і діагностичну роль в оцінці ступеня рекреаційної дигресії (СРД) територій [8]. Зокрема рекреаційний вплив на сірі лісові ґрунти призводить до збільшення щільності їх будови на 37-40 % [18; 19]. Вивчаючи вплив рекреаційних навантажень на культури модрини європейської в умовах Західного регіону України, М.М. Зеленський і Н.П. Жижин [9] відзначали істотні зміни цього показника залежно від стадії рекреаційної дигресії: якщо для I стадії щільність ґрунту склала 0,66 г·см-3, то для II - 0,98, для III - 1,17 г·см-3. За даними досліджень Г.А.Полякової [20], щільність будови ґрунту в непорушених рекреацією лісах була 0,85-0,88 г·см-3, а на стежках вона виявилася більшою удвічі. На думку низки авторів [9; 19], збільшення щільності будови ґрунту відбувається до глибини 30-50 см.
Оцінка впливу нормованих рекреаційних навантажень на властивості бурих лісових ґрунтів на території Карпатського державного природного парку [16] показала, що щільність будови ґрунту різко збільшується за навантаження у 250 проходів (0,74 г·см-3), а за навантаження 500 проходів вона наближалася до щільності ґрунту старої стежки вже в перший рік дії (0,77 г·см-3). Тривалий (3 роки), але незначний вплив (100 проходів) помітно позначається на щільності будови ґрунту, яка збільшується на таких стежках до 0,67 г·см-3 порівняно з контролем 0,54 г·см-3. Велике рекреаційне навантаження призводить до ущільнення приповерхневого шару ґрунту, особливо дернового і гумусового горизонтів.
Необхідно враховувати, що рекреаційний вплив на біогеоценоз призводить до зміни щільності будови поверхневого шару ґрунту через непряме і пряме ущільнення. Непряме ущільнення відбувається внаслідок рекреагенної зміни підпокривної рослинності на світлолюбну злаково-різнотравну. Поряд із цим ґрунт відчуває пряме ущільнення, що виражається в деформації ґрунтового матеріалу, руйнуванні агрегатів, утворенні поверхневої кірки. біогеоценоз ґрунт шпаруватість аерація
Зміна щільності ґрунту під впливом рекреаційного навантаження тісно пов'язана зі зміною загальної та диференційної шпаруватості. У темно-сірому лісовому важкосуглинковому ґрунті загальна шпаруватість верхнього (0-10 см) шару зменшується з 55,6% (контроль) до 41,3% (IV СРД). У нижніх шарах ґрунтів на ділянках із різним СРД зміни цього показника менш виражені [18].
Зменшення загальної шпаруватості ґрунту в разі ущільнення призводить до зміни його вологоємності [1]. Авторами показано, якщо повна вологоємність шару ґрунту 0-10 см на ділянці 2-го ступеня витоптування становила 39,9 проти 57,8 % у контролі, то на стежці - лише 22,3%, тобто зменшення відбулося відповідно в 1,5 і 2,6 раза. Подібними змінами характеризується капілярна вологоємність. Вона зменшується зі 44,4% (контроль) до 36,5% (2-й ступінь витоптування) і 22,0 % (3-й ступінь витоптування).
Стійкість до витоптування залежить від гранулометричного складу і вологості ґрунтів: легшого гранулометричного складу (піщані, супіщані) характеризуються меншою стійкістю до рекреаційних навантажень, а за нормального зволоження (тобто свіжі і вологі) - найстійкіші. У разі зміни вологості ґрунтів (як за її збільшення, так і зменшення) стійкість до навантажень знижується.
Ущільнення ґрунту, негативно впливаючи на його структуру, погіршує водопроникність, утруднює надходження кисню до коріння рослин, уповільнює життєдіяльність мікроорганізмів, тобто їхню біогеохімічну активність. Одним із важливих інтегральних індикаторів біологічної активності ґрунтової мікрофлори є виділення СО2 з ґрунту. Процес виділення СО2 та споживання кисню ґрунтом називають ґрунтовим диханням. Ґрунтове дихання - інтегральна функціональна характеристика інтенсивності продукційних і деструкційних процесів у наземних екосистемах. Виокремлення внесків гетеротрофів і автотрофів у цей процес є надзвичайно складним методичним завданням [26; 28]. За різних природних умов їх співвідношення варіює в дуже широких межах [26; 28; 31], але часто його апріорно вважають рівним 1:1.
Серед компонентів, які беруть участь у ґрунтовому диханні, домінуюче значення мають мікроорганізми, а на частку кореневої системи рослин припадає близько третини від загального потоку СО2 з ґрунту [5]. Необхідно врахувати, що кількість СО2, яку виділяє ґрунт, визначається не тільки біологічними (темпом росту й розвитку рослин і мікроорганізмів, диханням коренів), а й екологічними чинниками (температурою, вологістю повітря і ґрунту та ін.) [17]. Тому емісія СО2 з поверхні ґрунту має досить чітку добову динаміку (від температури ґрунту залежить інтенсивність дихання коренів і активність ґрунтової біоти). Динаміка емісії СО2 тісно корелює з температурою верхніх шарів ґрунту (чим вища температура ґрунту, тим інтенсивніше виділяється СО2) і мікрорельєфом конкретного об'єкта. Водночас процеси, відповідальні за поглинання (виділення) газів, відбуваються в усьому об'ємі ґрунту як біокосного тіла. Це складний комплекс біофізичних і біохімічних взаємодій і явищ, що передбачає продукування і вбирання газоподібних речовин живою фазою ґрунту, міжфазові взаємодії, хімічні реакції окиснення-відновлення, транспорт газів і парів, їх акумулювання в нижніх шарах і взаємодію з ґрунтовими водами. Саме цей складний комплекс процесів визначає екологічну газову функцію ґрунтів [22].
Постановка завдання. Метою нашого дослідження була оцінка емісії СО2 та пов'язаних із нею едафічних чинників залежно від стадій рекреаційної дигресії лісових екосистем зеленої зони м. Львова та різних типів лісорослинних умов.
Виклад основного матеріалу. Територія досліджень знаходиться у приміській зеленій зоні м. Львова - стаціонар «Липники» (49°78? пн. ш., 24°04? сх. д.) та у межах міста - лісопарк «Зубра» (49°69?13?? пн.ш., 24°00?70?? сх.д.). Клімат помірно континентальний, з м'якою зимою, затяжною вологою весною, теплим дощовим літом і відносно сухою осінню. Середньорічна температура повітря становить +7,2 °С, найнижча вона у січні (-4,6 °С), найвища - в липні (+17,3 °С). Пересічна річна кількість опадів в регіоні складає 650 мм в рівнинній частині, відносна вологість становить 80% [21].
Об'єктами досліджень є ґрунти вологої грабової діброви (стаціонар у лісопарку «Зубра») та вологої дубово-грабової бучини (стаціонар «Липники»). Ґрунти - темно-сірі, опідзолені, суглинисті на лесоподібних відкладах. В основу оцінки (CРД) покладено методику, розроблену С.А. Генсіруком і співавторами [3]. Додатково застосували методику І.В. Шукеля для оцінки дигресії за кількістю побутових відходів і місць розкладання вогнищ [24; 25].
Для вивчення дихання ґрунтів використовували польовий метод абсорбції СО2, відомий як «метод Штатнова» у модифікації Б.Н. Макарова [15]. На дослідній ділянці розміщували посудини-ізолятори об'ємом 5 л, під якими на триніжку ставили чашку Петрі з 10 мл 0,1н розчину NaOH. Як контроль у чашку Петрі наливали замість розчину лугу дистильовану воду, на якій готували розчин лугу. Усі вимірювання здійснювали у триразовій повторності. Результати вимірювання питомого потоку СО2 з поверхні ґрунту подавали у мг·м-2·год-1 (мг/м2·год). Щільність твердої фази визначали пікнометричним методом, щільність будови - за допомогою приладу з лабораторії Литвинова (об'єм циліндра 50 см3) в триразовій повторності, польову вологість - термостатно-ваговим методом за температури 105?С. Загальну, капілярну і некапілярну пористості визначали розрахунковим методом.
Дослідження виконані у середині серпня (17-18.08.2013 р.), оскільки за М.І. Дергачовою [4] тоді органічна речовина ґрунтів (ОРГ) перебуває у найстабільнішому стані, а тому в цей пізньолітній період має найбільш повторю-вані з року в рік кількісні та якісні характеристики.
Статистичну обробку експериментальних даних і графічне оформлення виконали за допомогою програмного забезпечення Microsoft Excel 2010 з надбудовою Attestat 12.5.
Результати експериментальних досліджень наведені у табл. 1 і 2.
Стаціонар «Липники». Як видно з даних табл. 1, емісія СО2 з поверхні ґрунту лісоекологічного стаціонару коливається в досить широких межах - 55,9-101,5 мг·м-2·год-1. Мінімальні значення емісії діоксиду карбону з ґрунту вологої дубово-грабової бучини характерні за максимального антропогенного навантаження (V СРД).
Таблиця 1 Особливості емісії СО2 та пов'язані з нею показники лісового ґрунту стаціонару “Липники” за різної стадії рекреаційної дигресії (D)
D |
СО2, мг·м-2·год-1 |
Сорг,% |
t,°С |
Вологість, % |
Шпаруватість аерації, % |
рНвод |
|
V |
55,9 ±2,79 |
0,75 |
16,5 |
26,55 |
24,5 |
5,21 |
|
IV |
95,9±1,61 |
0,90 |
15,5 |
23,98 |
24,0 |
4,87 |
|
III |
78,2±2,79 |
1,00 |
15,3 |
20,38 |
24,1 |
4,98 |
|
II |
101,5±1,61 |
0,93 |
16,0 |
26,82 |
51,77 |
4,25 |
|
I |
82,0±1,61 |
1,30 |
15,1 |
27,62 |
45,89 |
5,0 |
Якщо аналізувати причини такої мінімальної емісії СО2 з поверхні ґрунту, то найімовірнішою є порівняно низька шпаруватість аерації лісового ґрунту - 24,5%, що зумовлено найбільшим витоптуванням цієї ділянки внаслідок рекреаційного навантаження, тоді як за I- II стадій дигресії цей показник є значно більшим - 51,8-45,9%. З іншого боку, встановлено, що вже за шпаруватості аерації 15-25% (щодо об'єму ґрунту) газообмін у ґрунті хороший, 10-15% - задовільний, менше 10% - незадовільний. Фізіологічно мінімальним запасом повітря, або порогом аерації, є п'ятнадцятивідсоткове заповнення шпар ґрунту [11].
Для нормального розвитку рослин важливо, щоб ґрунт характеризувався шпаруватістю аерації не менше ніж 20% його об'єму, а для створення стійкого запасу вологи в ґрунті, за хорошого газообміну, необхідно, щоб шпаруватість аерації становила 55-65% загальної шпаруватості. Якщо вона менша за 50%, то це призводить до погіршення газообміну і може спричинити розвиток анаеробних процесів у ґрунтовому середовищі.
За дефіциту кисню у ґрунті (вологість, ущільнення) мікроорганізми використовують для окиснення органічної речовини як джерело кисню нітрати, сульфати, оксиди Мангану і Феруму, що сприяє нейтралізуванню кислотності, тоді як процеси аеробного окиснення, навпаки, супроводжуються посиленням кислотності середовища, наприклад за рахунок нітратоутворення чи інших продуктів мінералізації - кислотоутворювальників. Таке підкислення мікроорганізмами життєвого середовища є важливим регуляторним механізмом їхньої активності. Вважають, що незворотне зменшення активності ґрунтових мікроорганізмів визначає реакція ґрунтового середовища: пороговим її значенням вважають рН< 3,5 [14]. За нашими даними (див. табл.1), саме для ґрунту, який характеризується мінімальною емісією СО2, властивий більший ступінь кислотності (рН) - 5,21 од., тобто менша кислотність, тоді як за активнішої емісії (101,5 мг·м-2·год-1) рН зменшується до 4,25 од., що вказує на суттєве підкислення ґрунтового середовища, ймовірно за рахунок використання як донорів кисню оксигенвмісних сполук ґрунту. За цих умов вміст NO3 (мг·кг-1) у ґрунті був мінімальним (14,1) у разі найбільшої емісії СО2 (101,5 мг·м-2·год-1) і збільшувався за її зменшення - відповідно до 24,3 (82,0 мг·м-2·год-1) і 44,2 (78,2 мг·м-2·год-1).
Підкислення ґрунту за II стадії дигресії досліджуваної екосистеми може свідчити, що саме більша шпаруватість аерації сприяла інтенсифікації аеробного окиснення органічних субстратів, а це зумовило підкислення ґрунту. Проте, як видно з наведених літературних даних, такий рівень підкислення ґрунтового середовища не становить суттєвої загрози функціонуванню ґрунтової біоти.
Якщо аналізувати отримані результати у зв'язку зі стадією рекреаційної дигресії вологої дубово-грабової бучини, то, за винятком V СРД, відсутні достовірні зв'язки між ступенем антропогенного впливу і виділенням СО2 з поверхні ґрунту.
Спостерігаємо лише певний тренд до зменшення показників емісії діоксиду карбону з поверхні ґрунту у зв'язку з витоптуванням дослідних ділянок (рис. 1). Причому не встановлено достовірних впливів на емісію СО2 з ґрунту його температури (коефіцієнт кореляції r становить лише 0,16), вологості (r = 0,20), шпаруватості аерації (r = 0,26) та рН (r = -0,10). Відсутність таких зв'язків зумовлена різним характером змін досліджуваних показників за різної стадії рекреаційної дигресії. Зокрема емісія СО2 була меншою за I, III та особливо V стадій дигресії і більшою - за II і IV стадій, що не супроводжувалося відповідними змінами температури ґрунту, його вологості і шпаруватості аерації. Навпаки, мінімальну і максимальну емісії СО2 спостерігали за максимальних у процесі дослідження температур ґрунту (відповідно 16,5 і 16,0 єС) та вологості (26,6 і 26,8 %) (див. табл. 1).
Рис. 1. Зміни показників емісії СО2 з поверхні ґрунту вологої дубово-грабової бучини у зв'язку з рекреагенним навантаженням (стаціонар «Липники»).
Стаціонар «Зубра». Як видно з даних табл. 2, амплітуда коливань показників емісії СО2 з поверхні ґрунту вологої грабової діброви, яка зазнає посиленого рекреагенного навантаження, оскільки розташована в межах густонаселеного Сихівського житлового масиву, є меншою (66,1-84,8 мг·м-2·год-1), ніж у стаціонарі «Липники».
Таблиця 2 Особливості емісії СО2 та пов'язані з нею показники лісового ґрунту стаціонару “Зубра” за різної стадії рекреаційної дигресії (D)
D |
СО2, мг·м-2·год-1 |
Сорг, % |
t, °С |
Вологість, % |
Шпаруватість аерації, % |
рНвод |
|
V |
72,7±2,79 |
1,06 |
17,0 |
17,88 |
12,38 |
5,45 |
|
V |
66,1±1,61 |
1,04 |
18,3 |
13,95 |
16,73 |
5,09 |
|
IV |
71,7±1,61 |
1,11 |
17,0 |
19,86 |
20,76 |
4,75 |
|
III |
84,8±4,27 |
1,39 |
16,5 |
19,56 |
28,49 |
5,71 |
Якщо оцінювати зміни показників ґрунтової емісії СО2 з інтенсивністю рекреагенного навантаження, то спостерігаємо певний тренд (рис. 2), який вказує на зменшення її зі збільшенням стадії дигресії екосистеми. Це особливо помітно між III і V стадіями дигресії, тоді як між IV і V стадіями відмінності за цим показником практично відсутні.
Із посиленням рекреагенного навантаження (III-V СРД) температура ґрунту зростає на 0,5-1,8 єС, зменшується його вологість (від 19,6 до 13,9-17,0 %) і особливо шпаруватість аерації (від 28,5 до 12,4-16,7%), а також ступінь кислотності (від 5,71 до 5,09-5,45 од. рН). Такі зміни фізичних і фізико-хімічних властивостей ґрунтів внаслідок рекреаційного навантаження (витоптування) є наслідком комплексного впливу, який поєднує, з одного боку, ущільнення ґрунту, а з іншого - елімінування рослинного покриву. Обидва ці чинники впливають на дихальну функцію ґрунту: якщо перший впливає на забезпечення ґрунтової мікрофлори киснем і обмін газами, то від другого залежить надходження до ґрунту органічної речовини у формі мортмаси і кореневих виділень як субстратів окиснювальних процесів і джерела емісії СО2.
Рис. 2. Зміни показників емісії СО2 з поверхні ґрунту вологої дубово-грабової бучини у зв'язку з різним рекреагенним навантаженням (стаціонар «Зубра»).
У ґрунті стаціонару «Зубра» зменшення шпаруватості аерації супроводжується його підкисленням, тоді як у ґрунті стаціонару «Липники» спостерігали протилежний ефект - підлуговування. На наш погляд, ґрунти стаціонару «Зубра», які є менш кислими, різняться за якісним складом ґрунтової мікрофлори і співвідношенням процесів автотрофного і гетеротрофного дихання, що, власне, впливає на особливості кислотно-основної рівноваги ґрунту.
Дані інших дослідників [2; 6; 29] також свідчать про виражену тенденцію ''підлуговування" ґрунту із посиленням рекреаційних навантажень. Зростання показників pH у ґрунтах, порушених рекреацією біогеоценозів, можна пояснити зменшенням надходження в поверхневі горизонти ''кислого" опаду. Результати досліджень В.Г. Бганцової та ін. [1] підтверджують висновки про зменшення кислотності ґрунту із зростанням ступеня рекреаційної дигресії. Ці зміни спостерігали до глибини 20-25 см, але найчіткіше вони виражені в поверхневих шарах. Зокрема, для шару 0-5 см середні значень рНКС1 у контролі дорівнювали 3,6 од.; для ділянки 2-го ступеня витоптування - 4,4 од. і 3-го ступеня (стежка) - 4,9 од.
Відомо, що рекреаційний вплив призводить також до зменшення вмісту гумусу в ґрунті [2; 23; 24]. Іноді спостерігали деяке збільшення вмісту гумусу у верхньому горизонті ґрунтів на ранніх стадіях дигресії, що відбувається, ймовірно, за рахунок “втискування” органічного матеріалу підстилки в гумусовий горизонт, а також посилення процесу біохімічної деструкції підстилки за її постійного перемішування. Посилення рекреагенного навантаження призводить до зменшення вмісту органічних сполук Карбону на 1-2 % [12]. Іноді зміна вмісту гумусу може бути більш вираженою: зі зростанням рекреаційної дигресії вміст органічної речовини в шарі 0-3 см темно-сірого ґрунту фітоценозу дуба зменшився більш ніж удвічі (з 6,8 до 3% С); у нижчих шарах ґрунту (3-20 см) залежно від СРД спостерігали зменшення вмісту Сорг на 44-48 % [2].
Нормовані рекреаційні навантаження (250-500 проходів) на модельних стежках Карпатського державного природного парку призвели до зменшення вмісту гумусу в бурих лісових ґрунтах з 11,8 до 9 % [16]. Дослідженнями В.Г.Бганцової та ін.[1] показано, що максимальне зменшення вмісту гумусу спостерігали на ділянках 3-го ступеня витоптування і особливо в поверхневому шарі ґрунту. Контрольна ділянка і ділянка 2-го ступеня витоптування за вмістом гумусу не відрізнялися.
Встановлено також зменшення вмісту Сорг у ґрунті стаціонару «Липники» у зв'язку з посиленням рекреаційного навантаження: якщо за І СРД його вміст становив 1,30% то за ІV - 0,90 і V - 0,75%. У ґрунті стаціонару «Зубра» вміст Сорг зменшився від 1,39% (ІІІ СРД) до 1,11 (ІV СРД) і 1,04-1,06% - за V СРД. Варто зазначити, що в стаціонарі «Липники» кореляційний зв'язок між вмістом Сорг і питомим потоком СО2 з поверхні ґрунту є слабким (r = 0,26), а в стаціонарі «Зубра» - дуже високим (r = 0,96). Причиною може бути різний вміст органічних речовин у ґрунті. Зокрема за V СРД у ґрунті першого стаціонару вміст Сорг становив 0,75%, а другого - 1,04-1,06 %, тобто був у 1,4 раза більшим, що відповідно сприяло кращому субстратному забезпеченню процесу окиснювальної деструкції ОРГ.
Варто зауважити, що на цьому етапі досліджень ми не враховували екологічну якість органічної речовини ґрунту, зокрема її лабільність, як основного субстрату мінералізаційних процесів, що також може бути причиною таких змін у процесі емісії СО2 за однакового рекреагенного навантаження.
Висновки
Вивчено зміни структурно-функціональних властивостей ґрунтів зеленої зони м. Львова внаслідок рекреагенного навантаження різної інтенсивності. Встановлено, що за максимального витоптування ділянки вологої грабової діброви (V СРД) шпаруватість аерації лісового ґрунту зменшилася до 24,5% порівняно з 51,8-45,9% (I-II СРД). Із посиленням рекреаційного навантаження зменшився вмісту Сорг у ґрунті від 1,30% (І СРД) до 0,90 (ІV СРД) і 0,75% (V СРД). Мінімальні показники емісії СО2 з ґрунту вологої грабової діброви і вологої дубово-грабової бучини характерні за максимального рекреагенного навантаження (V СРД). Показники емісії СО2 з поверхні ґрунту, щільності аерації та вмісту Сорг можна використовувати як високочутливі індикатори оцінки рекреаційного навантаження на ґрунтовий компонент біогеоценозу.
Бібліографічний список
1. Бганцова В. А. Влияние рекреационного лесопользования на почву / В. А. Бганцова, В. Н. Бганцов, Л. А Соколов // Природные аспекты рекреационного использования леса. -М. : Наука, 1987. - С. 70-95.
2. Бондарь В. И. Химические свойства темно-серых лесных почв в рекреационных дубравах южной левобережной лесостепи УССР / В. И. Бондарь // Лесоводство и агромелиорация. - К. : Урожай, 1984. - Вып. 68. - С. 15-18.
3. Генсирук С. А. Рекреационное использование лесов / С. А. Генсирук, М. С. Нижник, P. P. Возняк. - К. : Урожай, 1987. - 248 с.
4. Дергачева М. И. Органическое вещество почв: статика и динамика (на примере Западной Сибири) / М. И.Дергачева. - Новосибирск : Наука, 1984. - 152 с.
5. Дыхание почвы : сб. науч. тр. / под. ред. Г. А. Заварзина. - Пущино, 1993. - 144 с.
6. Жевелева Е. М. Влияние рекреационной нагрузки на некоторые химические свойства почв Карпатского заповедника / Е. М. Жевелева, О. В. Офицерова // Вестник МГУ. Сер. 17, Почвоведение. - 1985. - № 2. - С. 63-65.
7. Жижин Н. П. Рекреативные изменения подстилки в лесах Прикарпатья / Н. П. Жижин, Н. Н. Зеленский // Роль подстилки в лесных биогеоценозах. - М. : Наука, 1983. - С. 71-73.
8. Жижин Н. П. К методике изучения рекреационной дигрессии лесных биогеоценозов / Н. П. Жижин, Н. Н. Зеленский // Природа и научно-технический прогресс. - Кишинев, 1973. - С. 164-166.
9. Зеленский Н. Н. Исследование рекреационной дигрессии курортных лесов Предкарпатья и природоохранные принципы организации и ведения хозяйств в них : автореф. дис. на соискание ученой степени канд. с.-х. наук / И. Н. Зеленский. - Львов, 1979. - 20с.
10. Зеликов В. Д. Влияние уплотнения почвы на насаждения в лесопарках / В. Д. Зеликов, В. Г. Пшонова // Лесн. хоз-во. - 1961. - № 12. - С. 34-37.
11. Ивлев А. М. Физика почв / А. М. Ивлев, А. М. Дербенцева. - Владивосток : Изд-во Дальневосточного ун-та, 2005. - 74 с.
12. Карпачевский Л. О. Лес и лесные почвы / Л. О. Карпачевский. - М. : Лесн. промышленность, 1981. - 261 с.
13. Кудрявцев В. А. Эмиссия углекислого газа с поверхности почвы искусственного ельника / В. А. Кудрявцев // АГРО. - 2009. - № 10-12. - С. 27-28.
14. Лукомская К. А. Влияние техногенного загрязнения химкомбината НПО «Азот» на интенсивность дыхания дерново-подзолистой почвы лесной экосистемы / К. А. Лукомская // Экологические проблемы охраны живой природы : тез. докл. Всесоюз. конф. - М., 1990. - Ч. 2. - С. 137-138.
15. Макаров Б. Н. К методике определения интенсивности выделения СО2 из почвы (дыхание почвы) / Б. Н. Макаров // Почвоведение. - 1970. - №5. - С. 139-143.
16. Влияние нормированных рекреационных нагрузок на свойства бурых лесных почв / О. Е. Марфенина, Е. М Жевелева, З. А Зарифова [и др.]. // Вестик МГУ. Сер. 17, Почвоведение. - 1984. - № 3. - С. 52-58.
17. Молчанов А. Г. Газообмен и баланс СО2 биогеоценозов сосняков и дубрав при изменении атмосферних условий и влагообеспеченности : автореф. дис. на соискание ученой степени д-ра биол. наук / А. Г. Молчанов. - М., 2007. - 48 с.
18. Пастернак П. С. Изменение физических свойств темно-серых лесных почв под влиянием рекреационных нагрузок / П. С. Пастернак, В. И. Бондарь // Лесоводство и агромелиорация. - К. : Урожай, 1983. - Вып. 67. - С. 18-23.
19. Пешко В. Р. Влияние рекреационной нагрузки на некоторые свойства лесных почв / В. Р. Пешко, Л. И. Половников, И. В.Делеган // Лесное хозяйство, лесная, бумажная и деревообрабатывающая промышленность. - К. : Будівельник, 1979. - № 10. - С. 18-21.
20. Полякова Г. А. Рекреация и деградация лесных биогеоценозов / Г. А. Полякова // Лесоведение. - 1979. - № 3. - С. 70-80.
21. Природні ресурси Львівщини / [Матолич Б. М., Ковальчук І. П., Іванов Є. А. та ін.]. - Львів : ПП Лукащук В.С., 2009. - 120 с.
22. Смагин А. В. Газовая фаза почв / А. В. Смагин. - М. : Изд-во МГУ, 2005. - 301 с.
23. Стародубова В. А. Влияние рекреационных нагрузок на изменение свойств почвы в горном Крыму / В. А. Стародубова // Почвоведение. - 1985. - № 3. - С. 123-126.
24. Шукель І. В. Рекреаційні дигресії в лісах Ківерцівського лісництва Волинської області / І. В. Шукель, С. Б. Марутяк, І. Ю. Поронник // Наук. вісн. ДЛТУ. - 2003. - Вип. 13.4. - С. 26-34.
25. Шукель І. В. Рекреаційні дигресії соснових насаджень Ревуцького лісництва у зеленій зоні міста Рівне / І. В. Шукель // Наук. вісн. Укр. ДЛТУ. - 2004. - Вип. 14.6. - С. 102-107.
26. Separating root and soil microbial contributions to soil respiration : A review of methods and observations / [Hanson P. J., Edwards N. T., Garten C. T. et al.]. // Biogeochemistry. - 2000. - Vol. 48, № 1. - P. 115-146.
27. Kutiel P. Recreational use impact on soil and vegetation at picnic sites in Aleppo pine forests on Mount Carmel, Israel / Kutiel P., Zhevelev Y. // Israel Journal of Plant Sciences. - 2001. - Vol.49. - Р. 49-56.
28. Kuzyakov Y. Sources of CO2 efflux from soil and review of partitioning methods / Kuzyakov Y. // Soil Biol. Biochem. - 2006. - Vol. 38, № 3. - P. 425-448.
29. Lockaby B.C. Camping effects on selected soil and vegetative properties / Lockaby B. C., Dunn B A. // J. Soil and Water Conserv. - 1984. - Vol. 3, N 3. - P. 215-216.
30. Marion J. L. Management practices that concentrate visitor activities: camping impact management at Isle Royale National Park, USA / Marion J. L., Farrell T. A. // Journal of Environmental Management. - 2002. - Vol. 66. - Р. 201-212.
Ryan M. G. Interpreting, measuring, and modelling soil respiration / Ryan M G., Law B. E. // Biogeochemistry. - 2005. - Vol. 73, № 1. - P. 3-27.
Zabinski C. A. Effects of recreational impacts on soil microbial communities / Zabinski C. A., Gannon, J. E. // Environmental Management. - 1997. - Vol. 21. - Р. 233-238.Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Визначення поняття "родючість ґрунту" та її класифікація. Причини погіршення та моделі родючості ґрунту. Підвищення родючості та окультурювання ґрунтів. Закон "спадаючої родючості ґрунтів", його критика. Антропогенна зміна різних ґрунтових режимів.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 20.12.2013Морфологія дерново-карбонатних та темно-сірих опідзолених ґрунтів. Щільність будови та твердої фази ґрунту, шпаруватість ґрунтів. Мікроморфологічний метод дослідження ґрунтів. Загальні фізичні властивості дерново-карбонатних ґрунтів Львівського Розточчя.
отчет по практике [3,5 M], добавлен 20.12.2015Схема досліду основного обробітку ґрунту. Ранньовесняна культивація з боронуванням. Визначення площі листкової поверхні. Екологічні фактори та періодичність росту і розвитку льону-довгунця. Удосконалення системи обробітку ґрунту і періодичність росту.
курсовая работа [44,9 K], добавлен 26.03.2012Значення лісівничо-екологічної типології для теорії і практики лісівництва. Природні умови району досліджень. Лісівничо-таксаційна характеристика деревостанів свіжої грабової діброви. Встановлення фактичної і потенціальної продуктивності насаджень.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 03.01.2014Територіальне розміщення зеленої зони міста або робітничого селища. Проектування і створення лісових культур в зелених зонах. Створення ландшафтних груп в бідних суборах на свіжих і сухуватих ґрунтах. Площадки чистої сосни і сосни змішаної з чагарниками.
контрольная работа [32,0 K], добавлен 23.01.2011Характеристики ґрунту, випробування його на зрушення. Обчислення поодиноких значень міцності ґрунту, очистка значень від екстремальних елементів. Розрахункові значення питомої ваги ґрунту. Логічні перевірки значень характеристик та кваліфікація ґрунту.
курсовая работа [4,2 M], добавлен 11.10.2010Застосування ґрунтових твердомірів різних конструкцій для визначення твердості ґрунту при обробці. Конструктивна схема твердоміру, принцип роботи та технологічні параметри. Розрахунок вузлів та деталей на міцність. Техніко-економічна оцінка пристрою.
реферат [813,0 K], добавлен 19.05.2011Вплив різних глибин зяблевої оранки на водний режим ґрунту. Ботанічна і біологічна характеристика льону олійного. Агротехніка вирощування льону олійного. Формування врожаю насіння льону олійного на фоні різних глибин зяблевого полицевого обробітку ґрунту.
дипломная работа [126,2 K], добавлен 17.06.2011Система обробітку ґрунту під овочеві культури. Вирівнювання і очищення верхнього шару ґрунту від бур’янів. Боронування і коткування. Монтаж та використання холодного розсадника. Прийоми догляду за рослинами в період їх вегетації. Сутність мульчування.
реферат [199,8 K], добавлен 19.01.2013Агротехнологічні вимоги до процесу формування агрегатної структури продуктивного шару ґрунту перед сівбою ярих, озимих зернових культур. Методи проведення екологічної, енергетичної, вартісної оцінки. Техніко-експлуатаційна оцінка машин-знарядь, агрегатів.
курсовая работа [968,4 K], добавлен 28.12.2010Хімічний склад ґрунту і його практичне значення. Генетико-морфологічна будова і властивості дерново-підзолитистих ґрунтів Українського Полісся. Кислотна деградація (декальцинація) ґрунтів: причини та масштаби. Агрофізична деградація ґрунтів, її види.
контрольная работа [26,4 K], добавлен 16.01.2008Структури земельних угідь, характеристика ґрунтів та кліматичних умов. Перспективний план площ посіву та урожайність сільськогосподарських культур. Розміщення посіяних площ культур по сівозмінам. План обробітку ґрунту та хімічної боротьби з бур’янами.
курсовая работа [80,4 K], добавлен 21.11.2014Загальні відомості про господарство та ґрунтово-кліматичні умови. Номенклатурний список ґрунтів господарства, їх гранулометричний склад. Гумусовий стан ґрунтів та розрахунок балансу гумусу в ланці сівозміни. Поліпшення повітряного режиму ґрунтів.
курсовая работа [725,9 K], добавлен 11.09.2014Основні чинники, що впливають на стан ґрунтової родючості. Добрива, їх вплив на родючість ґрунту. Зміни показників родючості ґрунтів за останні роки в Миколаївській області. Система обробітку ґрунту. Методи аналізу вмісту гумусу за методом Тюріна.
курсовая работа [595,5 K], добавлен 12.02.2016Сутність обробки ґрунту як вплив на неї спеціальними машинами і знаряддями праці. Лущення - прийом обробки, при якій відбувається розпушування, часткове обертання, перемішування ґрунту та підрізання бур'янів. Культивація і боронування, шлейфування грунту.
презентация [10,4 M], добавлен 27.10.2014Поняття деградації ґрунтів - погіршення корисних властивостей та родючості ґрунту внаслідок впливу природних чи антропогенних факторів Загальна характеристика та порядок консервації деградованих і малопродуктивних земель на прикладі Волинської області.
реферат [272,0 K], добавлен 18.12.2012Сучасний стан лісових ландшафтів та їх функціональні особливості. Оцінка лісового фонду Камінь-Каширського лісового господарства. Основні положення організації лісового фонду. Класи бонітету насаджень. Заходи щодо утримання, відтворення та охорони лісів.
дипломная работа [91,7 K], добавлен 12.09.2012Етапи виникнення та розвитку ґрунту, поняття про його родючість та її передумови. Склад ґрунту, його мінеральні речовини, методика створення оптимальних умов для проростання та нормального розвитку сільськогосподарських рослин, водні властивості ґрунту.
реферат [18,0 K], добавлен 13.08.2009Принципи систематики й класифікації ґрунтів. Вивчення природних факторів ґрунтоутворення: генезису, фізичних, фізико-хімічних та хімічних властивостей типових для степової зони ґрунтів на прикладі ґрунтового покриву сільськогосподарського підприємства.
курсовая работа [460,5 K], добавлен 24.05.2014Географічне, адміністративне розташування, природні умови ґрунтоутворення господарства. Визначення потреби ґрунту у вапнуванні. Гуміфікація післяжнивних залишків. Статті витрат гумусу. Розробка системи заходів по збереженню, підвищенню родючості ґрунтів.
курсовая работа [39,5 K], добавлен 06.08.2013