Історичні відомості мікроморфологічного дослідження ґрунтів на кафедрі ботаніки та екології Криворізького державного педагогічного університету
Науковий пошук методів ранньої діагностики наслідків негативного впливу на ґрунти. Узагальнення хронології та аналіз досягнень мікроморфологічних досліджень ґрунтів на кафедрі ботаніки та екології Криворізького державного педагогічного університету.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | статья |
Язык | украинский |
Дата добавления | 26.06.2022 |
Размер файла | 1,0 M |
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/
Криворізький державний педагогічний університет
ІСТОРИЧНІ ВІДОМОСТІ МІКРОМОРФОЛОГІЧНОГО ДОСЛІДЖЕННЯ ҐРУНТІВ НА КАФЕДРІ БОТАНІКИ ТА ЕКОЛОГІЇ КРИВОРІЗЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ПЕДАГОГІЧНОГО УНІВЕРСИТЕТУ
Є.Д. Ющук
м. Кривий Ріг
Анотація
мікроморфологічний ґрунт ботаніка криворізький
Актуальність досліджень зумовлено необхідністю продовження наукового пошуку методів ранньої діагностики наслідків негативного впливу на ґрунти. Метою роботи було узагальнення хронології й аналіз основних досягнень мікроморфологічних досліджень ґрунтів на кафедрі ботаніки та екології Криворізького державного педагогічного університету. Наведено, що мікроморфологічні дослідження ґрунтів проводилися за участі автора статті впродовж 1975--2005 рр. Результати мікроморфологічних досліджень свідчать, що чорноземні ґрунти при поселенні на них деревних порід не погіршують своїх лісорослинних властивостей, а набувають нові риси лісопокращених. Мікроморфологічні дослідження ґрунтів сприяють виявленню чітких негативних наслідків техногенезу ще на початкових етапах руйнації ґрунтів. Так, під впливом викидів металургійного комбінату в ґрунтах гальмується транзит плазмових фракцій у нижні горизонти ґрунтового розрізу, гумусові фракції у закріпленому стані. Зроблено припущення, що в подальшому доцільно продовжувати традицію мікроморфологічних досліджень ґрунтів на кафедрі ботаніки та екології Криворізького державного педагогічного університету.
Ключові слова: ґрунти, мікроморфологія ґрунтів, лісонасадження, лісопокращений чорнозем, Криворіжжя.
Abstract
HISTORICAL INFORMATION ABOUT MICROMORPHOLOGICAL SOILS' STUDY IN DEPARTMENT OF BOTANY AND ECOLOGY AT KRYVYI RIH STATE PEDAGOGICAL UNIVERSITY
E. D. Yushchuk Kryvyi Rih State Pedagogical Unsversity, Kryvyi Rih, Ukraine
The need to continue the scientific search for methods early diagnosis of consequences of the negative impact on soils determined the relevance of these studies. Object of work: to summarize the chronology and to analyze the main achievements in micromorphological studies of soils at the Department of Botany and Ecology of Kryvyi Rih State Pedagogical University. The materials of the research were the author's own memoirs and his publications in prominent scientific journals. Analysis and synthesis, induction and deduction, analogy and formalization, abstraction and concretization, classification and modeling have been used as research methods.
It is stated that micromorphological studies of soils were conducted with the participation of the author of this article during 1975--2005. During this time, the author mastered the method of soils micromorphological study and conducted many years of soil research in Kryvyi Rih area. Our research has convincingly proved that the micromorphological characteristics of soils quite informatively reflect the deep processes that occur in soils recently. Thus, micromorphological characteristics of soils very clearly show positive changes in soils (for example, under the influence of trees). In addition, micromorphological characteristics of soils also diagnose negative changes in soils (for example, under the influence of man-made factors).
The results of micromorphological studies indicate that chernozem soils in plantations of tree species do not deteriorate their properties, but acquire new favorable features. At the same time, micromorphological studies of soils contribute to the detection of clear negative consequences of technogenesis in the initial stages of soil destruction. So, by the impact of emissions from the metallurgical plant in soils the transit of plasma fractions to the lower horizons is inhibited and humus fractions are in a fixed state.
It is assumed that in the future it will be advisable to continue the tradition of micromorphological studies of soils at the Department of Botany and Ecology of Kryvyi Rih State Pedagogical University.
Keywords: soils, micromorphology of soils, forest stand, Chernozem forest-improved, Kryvyi Rih iron mining and metallurgical district.
Вступ
Вплив людини на рослинний і ґрунтовий покриви у світовому масштабі почався з часів розвитку людського суспільства і триває до сьогодення. На теперішній час неможливо знайти ділянку суші, де не було б слідів антропогенного впливу. У зв'язку з цим, упродовж багатьох років особливо актуальним стало наукове обґрунтування управління окремими компонентами біогеоценозів / екосистем з метою їх стабілізації й прогнозування негативних чинників на них. Слід зазначити, що ґрунтовий покрив є найбільш уразливим серед п'яти компонентів біогеоценозу. Як відомо, ґрунт переважно накопичує 6ільшість забруднювачів та здатний їх «зберігати» протягом тривалого часу (сотень та тисяч років) [6, 7, 11]. При цьому доцільно наголосити, що полютанти здатні акумулюватися в ґрунті без явного прояву у властивостях та режимах ґрунтів. Якщо негативні наслідки антропогенного впливу вже віддзеркалюється у зменшенні родючості ґрунтів, то запобіжні заходи стають малоефективними. Тому так актуально використовувати такі методи глибинного дослідження ґрунтів, які б діагностували їх вади на початкових етапах їх прояву. Такими методами, на думку провідних екологів-ґрунтознавців, є вивчення мікроморфологічної будови непорушених зразків ґрунту.
Відповідно до сучасних уявлень, основною метою мікроморфології ґрунту є вивчення його мікробудови (текстура, агрегованість, пористість та ін.) і його речовинного складу (гумус, високо- і грубодисперсна частина, новоутворення, включення) [3, 5, 10]. У результаті є можливість на мікроскопічному рівні досліджувати прояв ґрунтоутворювальних процесів. Слід зазначити, що мікроморфологічний аналіз ґрунтів є одним із перспективних методів сучасного ґрунтознавства. Суть цього методу полягає у вивченні зразків ґрунту під мікроскопом у тонких зрізах (шліфах) з непорушеною структурою товщиною 0,02-0,04 мм. За таких умов зберігається природна структура і співвідношення окремих компонентів мікробудови ґрунту за можливих умов зовнішнього впливу [2, 8, 9].
Дослідження сучасного стану ґрунтів є дуже актуальним для Криворіжжя. Криворізький залізорудний басейн -- великий промисловий центр України. У геологічній будові брали участь породи Української кристалічної плити, що утворилися в стародавній період геологічної історії Землі -- архейську еру. Цим і зобов'язаний своїм походженням залізорудний басейн, витягнутий вузькою смугою шириною 2-7 км, протяжністю понад 100 км уздовж р. Інгулець. Внаслідок техногенезу довкілля Криворіжжя зазнає потужного негативного впливу. Зокрема, ґрунти регіону забруднюються супертоксикантами ХХ ст. -- важкими металами [4, 6, 7]. Крім того, в ґрунтах спостерігається залуження, зменшення кількості гумусу та поживних речовин. Тому, мікроморфологічне дослідження ґрунтів Криворіжжя є актуальним питанням.
Доведено, що самим ефективним напрямком оптимізації стану довкілля у промислових регіонах є створення штучних деревних насаджень [1, 2, 12]. Так, спроби поширення лісонасаджень на Криворіжжі у ХХ ст. принесли очікувані результати, котрі можна впроваджувати у майбутньому для оцінки ґрунтового і рослинного покривів регіону з позиції їх придатності до лісомеліоративних методів. Проте до сих пір залишається дискусійним питанням про позитивний або негативний вплив лісонасаджень на ґрунт. Для цього, як ніколи, важливо заглянути у сутність ґрунту у його мікроморфологічну будову.
Загалом, наука є рушійною силою, що відкриває все нові і нові загадки природи. Проте рух науки вперед не буде успішним без знання успіхів попередників. Маючи пряме відношення до мікроморфології ґрунтів Криворіжжя, вважаю доцільним донести свої спогади до наукового світу.
Мета роботи -- узагальнити хронологію і проаналізувати основні досягнення мікроморфологічних досліджень ґрунтів на кафедрі ботаніки та екології Криворізького державного педагогічного університету.
Матеріали та методи досліджень
Матеріалами дослідження слугували власні спогади автора та його публікації у визначних наукових виданнях. Методи дослідження -- аналіз і синтез, індукція і дедукція, аналогія та формалізація, абстрагування та конкретизація, класифікація та моделювання.
Результати та їх обговорення
Ґрунти завжди знаходилися у фокусі уваги науково-педагогічних працівників кафедри ботаніки та екології Криворізького державного педагогічного університету. Адже ґрунти безпосередньо впливають на рослини, їх ріст та розвиток. Знання про це природне тіло є дуже важливими для розуміння функціонування біогеоценозів та біосфери в цілому. Проте мікроморфологічні дослідження ґрунтів були розпочаті лише у середині 70-их ХХ ст. завдяки науковому пошуку доктора біологічних наук, професора А. П. Травлєєва (на той час завідувача кафедрою геоботаніки, ґрунтознавства та екології Дніпропетровського державного університету). Мікроморфологічні дослідження ґрунтів не були б можливими без підтримки ректорату, деканату Природничого факультету та викладачів кафедри ботаніки та екології Криворізького державного університету. Усім їм автор висловлює щиру вдячність.
Основні етапи мікроморфологічного дослідження ґрунтів
Мікроморфологічні дослідження ґрунтів на кафедрі ботаніки та екології Криворізького державного педагогічного університету були розпочаті у 1974 р.
У цей рік мене відрядили для підвищення кваліфікації на кафедру геоботаніки, ґрунтознавства та екології Дніпропетровського державного (на той час) університету. На цій кафедрі мені були створені необхідні умови для наукового пошуку у лабораторіях мікроморфології, хімії та фізики ґрунтів, у гербарії. Брав участь у створенні експериментальних ділянок на західному Донбасі, у роботі загону ґрунтознавців та геоботаніків комплексної екологічної експедиції Дніпропетровського державного університету. Моя відданість справі допомогли мені засвоїти новітні методи аналізу ґрунтового та рослинного покриву, що було край необхідно для вирішення проблем степового лісознавства.
У наступному 1975 р. призначений здобувачем для виконання наукових досліджень за темою кандидатської дисертації. Моїм керівником був професор А. П. Травлєєв. Також зазначу, що тема моєї дисертації була безпосередньо пов'язана з ґрунтами та їх мікроморфологічними характеристиками -- «Еколого-біологічні особливості і шляхи оптимізації лісових едафотопів промислових регіонів степового Придніпров'я (на прикладі Кривбасу)».
Дослідити мікроморфологію ґрунтів дуже не просте завдання з технічної точки зору, треба було вдосконалюватися. Для опанування методики дослідження мікроморфологічної будови ґрунтів та виготовлення прозорих препаратів (мікрошліфів) з непорушених ґрунтових шарів ми навчалися у голови секції мікроморфології ґрунтів Міжнародного товариства ґрунтознавців, лауреата золотої медалі ім.Кубієни К. А. Ярилової, котра працювала у науково-дослідному інституті ім. В. В. Докучаєва (м. Москва). У цей час нами була розроблена нова модель шліфувального станка та пристрою з алмазним диском для розрізання ґрунтових монолітів. При цьому вони попередньо просочувалися у смерековому бальзамі і просушувалися в сушильній шафі. Шляхом виконання декілька складних операцій виготовлювалися високоякісні та прозорі мікрошліфи з непорушених ґрунтових шарів. Усе це дозволило проводити визначення їхньої мікроморфологічної будови. Опрацьована мною нова методика проведення мікроморфологічних досліджень ґрунтів була впроваджена в життя на кафедрі ботаніки та екології Криворізького державного педагогічного університету.
Приємно згадати, що у моєму становленні як ґрунтознавця та науковця взяли участь визначні постаті -- корифеї екологічної / біогеоценологічної науки: К. А. Ярилова, С. В. Зонн, Л. О. Карпачевський, В.А.Ковда (м. Москва), Л. Ю. Рейнтам (Латвія) О. Л. Бельгард, I. А. Добровольський, В. I. Шанда (Україна) (Рис. 1). Усім їм висловлюю щиру вдячність.
Рис. 1 Учасники конференції з охорони ґрунтів від ерозії та хімічного забруднення (м. Кривий Ріг), 28.06.1984 р. Figure 1 Conference Participants «Soil protection from erosion and chemical pollution» (Kryvyi Rih), June 28, 1984
Зліва направо: Л. О. Карпачевський (професор Московського держушверси- тету), Г. С. Погодта (учений секретар товариства ґрунтознавців Російської Федерації), В. А. Ковда (член-кореспондент Академії наук СРСР), А. П. Травлєєв (член-кореспондент НАН України), Є. Д. Ющук (доцент Криворізького державного педагогічного ушверситету)
Також не можу не згадати про свого «наукового побратима», який виніс на своїх «плечах» (гвинтах та лінзах) всі «тяготи та прикрості» мого наукового пошуку. Мова йде про поляризаційний мікроскоп (Рис. 2). У деякі дні доводилося працювати з ним до 10 годин на добу (це окрім основного навчального навантаження). Інколи дружина висловлювала своє незадоволення з приводу моєї «над уваги» до мікроскопа. Проте я намагався знайти баланс між роботою викладача, родиною та наполегливим науковим пошуком.
Рис. 2 Надважливий етап мікроморфологічного дослідження ґрунтів Figure 2 An important stage for micromorphological study of soils Ющук Є. Д. досліджує мікрошліфи під поляризаційним мікроскопом, 1984 р.
Моя праця принесла мені не лише моральне задоволення, а ще й можливість захистити у Дніпропетровському державному університеті дисертацію на здобуття наукового ступеня кандидат біологічних наук зі спеціальної 03.00.16 «Екологія». Це відбулося 17 лютого 1989 р.
У подальшому інтенсивність мікроморфологічних досліджень ґрунтів на кафедрі ботаніки та екології значно зменшилася. Причина всім відома, економічна криза негативно вплинула на науку взагалі та, особливо, на такі наукові напрями, які потребують значних фінансових витрат.
Основні результати мікроморфологічного дослідження ґрунтів
Багаторічні дослідження мікроморфологічних характеристик ґрунтів Криворіжжя переконливо довели, що вони досить інформативно відображають глибинні процеси ґрунтоутворення, які відбуваються в ґрунтах останнім часом. При цьому слід наголосити, що мікроморфологічні характеристики ґрунтів маніфестують як позитивні зміни в ґрунтах (наприклад, під впливом деревних насаджень), так і негативні зміни в ґрунтах (наприклад, під впливом техногенних чинників).
Рис. 3 Мікроморфологічна будова чорнозему звичайного на цілині (дослідна ділянка 36) Figure 3. Micromorphological structure of Chernozem ordinary at virgin land (experimental plot 36) а -- зерна кварцу різних форм і розмірів, горизонт 0-20см, збільшення 80, нік. + ; б -- рослинні рештки, що зберегли анатомічну будову, горизонт 0-20 см, збільшення 80, нік. II; в -- на агрегатах видно зерна кварцу, горизонт 20-60 см, збільшення 80, нік. +; г -- згустки гумусу із зернами кварцу, горизонт 60-90 см, збільшення 150, нік. +; д -- окремі включення глинистих часток, горизонт 90-150см, збільшення 80, нік. +; є -- скупчення дрібнозернистого кальциту в порах, горизонт 90-150см, збільшення 80, нік. +
Рис. 4 Мікроморфологічна будова чорнозему під насадженнями робінії звичайної (дослідна ділянка 70) Figure 4 Micromorphological structure of Chernozem ordinary at Stand of black locust trees (experimental plot 70) а -- мікроагрегати, що утворені із зерен кварцу різних розмірів, горизонт 0-20 см, збільшення 150, нік. +; б -- скупчення органічної маси, горизонт 0-20 см, збільшення 150, нік.+; в -- на зернах кварцу помітно мікротріщини термічного вивітрювання, горизонт 20-60 см, збільшення 150, нік. +; г -- пори створюють складну сітку розгалужень, горизонт 20-60 см, збільшення 80, нік. II; д -- мікроагрегати однорідної будови, горизонт 60-90 см, збільшення 80, нік. II; є -- конкреції шаруватої будови, горизонт 90-150 см, збільшення 80, нік. +
Мікроморфологічні зміни в ґрунтах під впливом деревних насаджень. Наші дослідження ґрунтів проводилися на цілинних ділянках (ДД 36) i під лісовим насадженням (ДД 70) [11].
Мікроморфологічна характеристика ґрунту на цілині (ДД 36)
Гумусовий, чорного кольору, дрібнозернистої структури. |
|||
Ні |
0-10 |
Велика кількість зерен кварцу різних розмірів (Рис. 3.а). У плазмі ґрунту рослинні рештки, що зберегли анатомічну |
|
см |
будову (Рис. 3.б). Висока пористість сформована агрегатами різної форми та розмірів. |
||
20-60 см |
Мікроструктура майже не відрізняється від попереднього горизонту. Колір світліший, блоки тріщинуваті й пронизані |
||
Н2 |
порами зоогенного походження. На агрегатах видно зерна кварцу (Рис. 3.в). Гумус рівномірно розподілений у ґрунтовій товщі. |
||
Колір більш світлий вище описаного горизонту. Гумус |
|||
Hpk |
60-90 |
мулистого типу. Плазма знаходиться у закріпленому стані. |
|
см |
Помітні окремі згустки гумусу з одиничними зернами кварцу (Рис. 3.г). Колір охристо-жовтий. Ґрунтова товща ущільнена. Зустрічаються окремі включення глинисто-гумусових |
||
Pk |
90-150 |
частинок розміром 0,05-0,08 мм (Рис. 3.д). Корінці |
|
см |
втратили клітинну будову. Зустрічаються скупчення дрібнозернистого кальциту в тріщинах та порах ґрунту (Рис. 3.є). |
||
Мікроморфологічна характеристика ґрунту під насадженнями робінії звичайної (ДД 70)
Нл |
0-5 |
Лісова підстилка перепріла й добре відокремлюється від |
|
-П-О |
см 0-20 см |
ґрунту. Колір рівномірний, темно-бурий. Горизонт складається з мікроагрегатів, що утворені з мінеральних зерен |
|
Ні |
кварцу різних розмірів та форм (Рис. 4.а). Елементарний мікросклад -- плазмово-пилуватий у вигляді скоагульо- ваних скупчень органічної маси (Рис. 4.б). Забарвлення шліфа неоднорідне, більшість агрегатів освітлені, покриті гідроокисом заліза. На поверхні зерен кварцу помітно мікротріщини термічного вивітрювання |
||
Н2 |
20-60 см |
(Рис. 4.в). Пори створюють складну схему розгалужень, по стінках яких помітні напливи тонкодисперсного матеріалу охристого кольору (Рис. 4.г). Плазмові продукти ґрунтової товщі створюють натічність у нижчі горизонти. |
|
Колір шліфа світліший вище розглянутого горизонту. |
|||
Hpk |
60-90 |
Мікроагрегатний склад однорідний, розміри коливаються |
|
см |
від 0,20 до 0,25мм (Рис. 4.д). Зерна дрібнозернистого кальциту різних форм, покриті охристими плівками. |
||
90-150 |
Забарвлення шліфа неоднорідне, великі ділянки світлого та темно-коричневого кольору. Конкреційні утворення шаруватої будови розмірами від 0,2 до 0,4 мм відокремлені одне від одного (Рис. 4.є). У біопорах видно скупчення |
||
Pk |
люблініту (голчата форма кальциту). Установлено, що |
||
см |
основу органічних речовин у ґрунті складають мінералізовані рештки кореневих систем деревних порід. Відмічається натічність полиніту по стінках пор, що містять дрібні рослинні залишки (гумони). |
На основі мікроморфологічних досліджень установлено, що ґрунт під деревним насадженням добре агрегований i характеризується високою пористістю. Агрегати складні, різної форми і розмірів, складають перероблену ґрунтовою фауною масу. Мінеральна частина ґрунту розподілена по генетичних горизонтах рівномірно. Екоморфічна характеристика під насадженням робінії звичайної свідчить про особливості процесів ґрунтоутворення з чітко вираженим сильватним напрямком. Установлено, що чорноземні ґрунти при поселенні на них деревних порід не погіршують своїх лісорослинних властивостей, а набувають нові риси лісопокращених. Значну роль тут відіграють органічні речовини, за допомогою яких покращується структурно- просторова архітектоніка ґрунтових складових, відбувається нагромадження продуктів вологи та раціональне її використання, прояв форм лесиважу, покращення умов для активної дії педофауни -- потужних структуроутворювачів.
Загалом, наші дослідження показали, що використання мікроморфологічних даних є плодотворним і необхідним. Прозорі мікрошліфи дозволяють прогнозувати початкові й кінцеві процеси взаємодії в ґрунтовій товщі рослини з ґрунтом.
Мікроморфологічні зміни в ґрунтах під впливом техногенних чинників. Дослідження проводили на ділянці в кварталі 22, за межами техногенезу (Гурівський ліс, контроль). Відповідно така сама ділянка закладена в межах техногенних чинників Криворіжжя [12].
Розріз №22. Дослідна ділянка знаходиться на рівнинному ландшафті Гурівського лісового масиву. Ґрунтові води -- на глибині 14 м. Лісорослинні умови -- суглинок сухуватий (СГі). Ґрунт -- чорнозем звичайний: материнська порода -- лес. Скипання від 10% HCl -- з глибини 60 см. Лісовє насадження -- робінія псевдоакація віком 55 років. У підліску -- жовта акація, шипшина звичайна. Трав'янистий покрив суцільний, домінує підмаренник чіпкий, фрагментарно -- пирій повзучий. Висота дерев -- 18-20 м, діаметр стволів -- 30-35 см.
Рис. 5 Мікроморфологічна будова чорнозему звичайного за межами техногенезу (Гурівський ліс, контроль) F^ure 5 Micromorphological structure of Chernozem ordinary outside of technogenesis area (Gurivsky forest, control) а -- Кварцові зерна із слідами термічного вивітрювання, про що переконує подрібненість кварцу, дослідна ділянка 22, збільшення 80, нік. +; б -- Плазма насичена гумонами різних форм і розмірів. На фотографії -- круглі чорного кольору, дослідна ділянка 22, збільшення 80, нік. +
Мікроморфологічна будова ґрунту (розріз №22)
Hel |
0-10 см |
Колір червонувато-бурий. Мінеральна частина представлена в основному із кварцових частинок розмірами 0,02-0,04 мм округлої форми, на поверхні зерен помітні мікротріщини, по яких вони подрібнюються на різні частинки (Рис. 5.а). Гумусово-глиниста плазма насичена |
|
Hil |
60-80 |
гумонами різних форм і розмірів (Рис. 5.б). Рослинні рештки -- різного ступеня мінералізації, більшість з них охристого кольору. Забарвлення світліше, агрегованість висока, між агре |
|
см |
гатами сформовані пори різної морфологічної будови. |
||
Неоднорідний за забарвленням та мікробудовою. Склад рихлий, зустрічаються мікроагрегати 0,02-0,25 мм. Скелет |
|||
Hpk |
80-120 |
представлений мінеральним складом, що аналогічний із |
|
см |
верхнім горизонтом. Плазмовi фракції у вигляді натічних форм, направлені у низхідні горизонти ґрунтового розрізу. Розсіяно по шліфу знаходяться феронодулі (Fe-нодуль). Забарвлення рівномірне, горіхового кольору. Велика |
||
Pk |
120-160 см |
кількість гумусованих мікроагрегатів розмірами 0,010,05 мм. На деяких ділянках шліфа великі скупчення мікрозернистого кальциту. Вся поверхня інкрустована мікрозернистим кальцитом (Рис. 6). |
|
Рис. 6 Мікроморфологічна будова чорнозему звичайного за межами техногенезу (Гуршський ліс, контроль) Figure 6 Micromorphological structure of Chernozem ordinary outside of technogenesis area (Gurivsky forest, control) Каналоподібна розгалужена пора, дослідна ділянка 22, збільшення 80, нік. II
Криворізький залізорудний басейн знаходиться під впливом сухих східних вітрів, які негативно впливають на лісові насадження. Ці вітри часто супроводжуються пиловими бурями, що руйнують поверхневий горизонт сільськогосподарських угідь. Тривалість бурі в 1946 році склала 65 годин. Меліоративні насадження деревних порід проводилися з використанням загально-ботанічних методів на стаціонарних дослідних ділянках.
Розріз №80. Дослідна ділянка знаходиться на околиці ПАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг». Рослинний покрив -- під постійним впливом промислових викидів заводу. Ґрунтові води -- з глибини 10 м. Лісорослинні умови -- суглинок сухуватий (СГі). Ґрунт -- чорнозем звичайний, материнська порода -- лес. Скипання від 10% HCl -- з глибини 45 см. Лісове насадження -- робінія псевдоакація віком 55 років. Підлісок відсутній, за винятком бузини чорної, яка випадково потрапила як самосів. Трав'янистий покрив -- домінує підмаренник чіпкий і фрагментарно пирій повзучий, чистотіл, сокирки польові та жовтозілля звичайне. Висота дерев -- 16-18 м, діаметр стволів -- 30-32 см.
Рис. 7 Мікроморфологічна будова чорнозему звичайного в межах техногенезу (околиці «АрселорМіттал Кривий Ріг», дослід) F^ure 7 МісготогрЬоІоцісаІ structure of Chernozem ordinary wHhm technogeneste area (near “ArcelorMHtal Кгуууі ШЬ”, experiment) а -- агрегати мінералізованої структури, дослідна ділянка 80, збільшення 60, нік. +; б -- кварц рівномірно знаходиться у товщі ґрунту, дослідна ділянка 80, збільшення 60, нік. +
Мікроморфологічна будова ґрунту (розріз №80)
Колір бурий. Мінеральна частина представлена кварцеви- ми зернами розмірами 0,02-0,08 мм. На поверхні зерен 0 10 натічні гумусові продукти світло-охристого кольору. |
|||
Hel |
|||
Рослинні рештки звертають анатомiчну будову, дєякі з |
|||
них темно-коричневого кольору. |
|||
Hil |
20-60 |
Забарвлення світліше. Добре структурований дрібнозернистими агрегатами (Рис. 7.а). Тонкодисперсна фракція |
|
см |
містить кристали дрібнозернистого карбонату кальцію |
||
Hpk |
60-120 |
(CaCOs). Забарвлення неоднорідне. Мікроагрегати нєоднорідні за забарвленням та розмірами. Кварц рівномірно розсіяний |
|
см |
у товщі ґрунту. По відмерлих кореневих ходах натічний |
||
Pk |
120-160 |
гумус переміщений з поверхневих горизонтів. Забарвлення темно-горіхового кольору. Мікроагрегати в основному однакових розмірів у межах 0,05-0,09мм. На великих агрегатах знаходяться дрібні зерна кварцу. Уся ґрунтова товща інкрустована кальцитом дрібних розмірів (Рис. 7.б). Зустрічаються ущільнені ділянки (блоки) ґрунту, |
|
см |
що перемістилися з верхнього горизонту по відмерлих |
||
кореневих ходах. На цих ділянках знаходяться зерна кварцу правильної форми, окремі зерна більші за розміром 0,25 мм (Рис. 8). |
Рис. 8 Мікроморфологічна будова чорнозему звичайного в межах техногенезу (околиці ««АрселорМіттал Кривий Ріг», дослід) Figure 8 Micromorphological structure of Chernozem ordinary withrn technogenesis area (near “ArcelorMittal Kryvyl Rih”, experiment)
Великі блоки чорнозему перенесені з верхнього горизонту, окремі зерна кварцу 0,25 мм, очевидно, переміщені з верхнього шару, дослідна ділянка 80, збільшення 60, нік. +
Порівнюючи мікроструктуру ґрунтового та рослинного покривів у межах промислового забруднення i за межами промислових чинників, можна сказати таке: у промислових умовах гальмується транзит плазмових фракцій у нижні горизонти ґрунтового розрізу, гумусові фракції у закріпленому стані. Карбонатні сполуки залягають на глибині 45 см, що вище на 15 см від контролю. У чистій зоні сполуки CaCЬ3 залягають на глибині 60 см, що нижче на 15 см порівняно з контролем, а також добре помітний транзит плазмових фракцій у нижні горизонти та активність фізичного вивітрювання на поверхні кварцу. Аналітичні дослідження ґрунтового і рослинного покривів дають можливість діагностувати фактичні зміни чорноземів під лісовим насадженням. Проведені дослідження свідчать, що екологічні фактори позитивно діють на ґрунтоутворювальні процеси під лісовим насадженням степу України.
Висновки
Мікроморфологічні дослідження ґрунтів проводилися на кафедрі ботаніки та екології Криворізького державного педагогічного університету за участі автора статті впродовж 1975-2005 рр. Використання мікроморфологічних даних є плодотворним і необхідним. Прозорі мікрошліфи дозволяють прогнозувати початкові й кінцеві процеси взаємодії в ґрунтовій товщі рослини з ґрунтом. Зокрема, результати мікроморфологічних досліджень віддзеркалюють зачаткові стадії фундаментальних змін сучасної еволюції та розвитку ґрунтів, як позитивних (під впливом лісових насаджень), так і негативних (під впливом чинників техногенезу). У подальшому доцільно продовжувати традицію мікроморфологічних досліджень ґрунтів на кафедрі ботаніки та екології Криворізького державного педагогічного університету.
Reference
1. Bel'gard, A. L. (1971). Stepnoe lesovedenie [Steppe forestry]. Forest rndustry. (іп Russrnn).
2. Belova, N.A., & Travleev, A. P. (2009). Estestvennye lesa i stepnye pochvy (jekologija, mikromorfologija, genezis) [Forest and steppe soil (ecology, micromorphology, genesis)]. Drnpropetrovsk State Urnversdy PubHshmg House. (іп Russrnn).
3. Bronger, A., & Smollkova, L. (2019). Quaternary loess-paleosol sequences іп East and Central Asm іп comparison wdh Central Europe -- m^nomorpho^^l and pa^^mato^^al conclusions. Boletin de la Sociedad Geologica Mexicana, 71 (1), 6592. http://dx.doi.org/10.18268/BSGM2019v71n1a5
4. Komarova, I. (2018). Taraxacum officinale as bioindicator of heavy metal accumulation in soil. Danish Scientific Journal, 8, 10-12. Retrieved from http://www.danish-journal.com/wp-content/uploads/2018/02/DSJ_8.pdf
5. Mazureka, R., Kowalskaa, J., Gasioreka, M., & Setlak, M. (2016). Micromorphological and physico-chemical analyses of cultural layers in the urban soil of a medieval city -- a case study from Krakow, Poland. Catena, 141, 73-84. https://doi.org/10.1016/jxatena.2016.02.026
6. Podolyak, A.G., & Karpenko, A.F. (2019). Med v pahotnoy i lugovoy pochve Gomelschinyi [Copper in arable and meadow soils of Gomel region]. Ekolohichnyi visnyk Kryvorizhzhia [Ecological Bulletin of Kryvyi Rih District], 4, 56-66. https://doi.org/10.31812/eco-bulletin- krd.v4i0.2560 (in Russian).
7. Savosko, V. M. (2016). Tyazhelyie metallyi v pochvah Krivbassa [Heavy Metals in Soils at Kryvbas]. Dionat. (in Russian).
8. Switoniak, M., Mroczekb P., & Bednareka, P. (2016). Luvisols or Cambisols? Micromorphological study of soil truncation in young morainic landscapes -- Case study: Brodnica and Cheimno Lake Districts (North Poland). Catena, 137, 583-595. https://doi.org/10.1016/jxatena.2014.09.005
9. Szymanski,W., Skiba, M., Wojtun, B., & Drewnik, M. (2015). Soil properties, micromorphology, and mineralogy of Cryosols from sorted and unsorted patterned grounds in the Hornsund area, SW Spitsbergen. Geoderma, 253-254, 1-11. https://doi.org/10.1016Zj.geoderma.2015.03.029
10. Wouters, B., Devos, Y., Vrydaghs, L., Ball, T., De Winter, N., & Reygel, P. (2019). An integrated micromorphological and phytolith study of urban soils and sediments from the Gallo-Roman town Atuatuca Tungrorum, Belgium. Geoarchaeology, 34 (4), 1-19. https://doi.org/10.1002/gea.21722
11. Yushchuk, Ye. D. (2007). Mikromorfolohiia chornozemnykh gruntiv pid lisovymy nasadzhenniamy Kryvorizhzhia [Micromorphology of chernozem soils under forest plantations at Kryvyi Rih District]. Gruntoznavstvo [Soil science], 8, 1-2, 134-136. (in Ukraine).
12. Yushchuk, Ye. D. (2009). Morfolohichne vyvchennia gruntoutvoriu- valnykh protsesiv pid lisovymy nasadzhenniamy Kryvorizhzhia [Morphological study of soil-forming processes under the afforestation of Krivoj Rog]. Gruntoznavstvo [Soil science], 10, 3-4, 37-41. (in Ukraine).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Вплив лікарських рослин на діяльність систем організму людини. Дослідження лікарської флори на території агробіостанції Херсонського державного університету. Аналіз та характеристика життєвих форм родин та видів культивованих та дикорослих рослин.
курсовая работа [33,0 K], добавлен 27.08.2014Характеристика ґрунту як середовища проживання мікроорганізмів. Дослідження методів визначення складу мікроорганізмів. Аналіз їх ролі у формуванні ґрунтів та їх родючості. Біологічний кругообіг в ґрунті. Механізм дії мінеральних добрив на мікрофлору.
реферат [96,7 K], добавлен 18.12.2014Розгляд питання про вплив генетично модифікованих організмів на людство. Використання методів геної модіфікації для вирішення проблем з промисловим забрудненням екології. Експериментальні дані про негативну дію ГМО на рослини, організми тварин та людини.
реферат [15,9 K], добавлен 10.05.2012Дослідження тварин, що мешкають у водоймах України. Вивчення особливостей будови, процесів життєдіяльності і екології болотної черепахи, йоржа, сазана, пічкура, краснопірки, окуня, судака, ляща, лина, щуки, в'юна, сома, карася золотого, плітки і стерляді.
контрольная работа [2,7 M], добавлен 18.09.2011Класифікація і розвиток павуків у ході еволюції. Дослідження особливостей зовнішньої та внутрішньої будови, функцій і механізму роботи павутинних залоз, органів чуття. Опис механізму харчування і розмноження павуків. Застосування павутини в промисловості.
курсовая работа [369,9 K], добавлен 06.12.2010Геолого-геоморфологічна будова і рельєф, клімат та грунти області. Дослідження фауни, біології та хорології багатоніжок у біогеоценозах Ківецівського району, закономірності їх поширення у біогеоценозах. Особливості біології та екології Myriapoda району.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 12.09.2012Наукові колекції, їх створення, зберігання і значення для дослідження біорізноманіття. Колекція павуків А. Рошки: історія, стан дослідженості, необхідність подальших досліджень. Результати реідентифікації Thomisidae та Philodromidae із колекції А. Рошки.
курсовая работа [639,7 K], добавлен 21.04.2015Фауністичний склад ґрунтових олігохет родини люмбріціди (Lumbricidae, Oligochaeta) Черемського природного заповідника. Екологія дощових червів району дослідження. Особливості поширення люмбріцід в різних типах ґрунтів Черемського природного заповідника.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 12.09.2012Історія вивчення ґрунтових олігохет. Фізико-географічні особливості Малого Полісся. Екологія люмбріцід роду Apporectoidea, їх поширення в Малом Поліссі. Дослідження фауни, екології, хорології ґрунтових олігохет у природних біоценозах Малого Полісся.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 12.09.2012Системні аспекти проведення біологічних досліджень. Біологічні системи як об'єкти дослідження. Характеристика приладів та апаратів для біологічних досліджень. Оптичний та електронний мікроскопи. Термостат, калориметр, центрифуга, автоклав, біореактор.
реферат [2,4 M], добавлен 30.11.2014З’ясування видової різноманітності Дятлоподібних Поділля, їх біології, екології та етології. Визначення систематичного положення дятлів Поділля методом класифікаційної таблиці, причини зменшення їх чисельності. Екологічні особливості та життєдіяльності.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 02.01.2014Поняття екології як науки, її сутність і особливості, місце та значення на сучасному етапі, зв'язок з іншими науками. Паразитологія як екологічна наука, предмет і задачі. Сфера розповсюдження іксодових кліщів, типи паразитизму, переносимі захворювання.
курсовая работа [328,4 K], добавлен 02.04.2009Зовнішня та внутрішня будова імаго колорадського жука, його систематика. Форма яєць, розмір, положення на субстраті. Тип личинки та її характерні ознаки. Статевий диморфізм та поліморфізм у дорослих комах. Особливості екології колорадського жука.
курсовая работа [204,6 K], добавлен 05.09.2011Життєві форми синьозелених водоростей. Характеристика середовища та екології. Класифікація токсинів. Гепатотоксичні циклічні пептиди, нейротоксичні, цитотоксичні та дерматоксичні алкалоїди. Визначення токсинів синьозелених водоростей. Методи детоксикації.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 07.03.2012Особливості біології, екології та хорології елатерідофауни жуків-коваликів Ковельського району та їх морфо-екологічна характеристика. Ідентифікація жуків родини Elateridae та заходи боротьби з дротяниками. Імаго, личинка і лялечка жуків-коваликів.
дипломная работа [6,1 M], добавлен 12.09.2012Теоретичні основи отруєння і взаємодія зоотоксинів на організм живих істот. Проблеми і науковий пошук шляхів вирішення морфолого–біологічних особливостей гадюки степової та вплив отрути на організм людини. Перша допомога від укусів отруйних тварин.
контрольная работа [691,6 K], добавлен 26.07.2014Головні напрями палеоантропологічних досліджень. Визначення біологічного віку, показник віку людини. Зміни, якi відбуваються на довгих трубчастих кістках. Статеві відмінності (диморфізм) виражені в будові таза, та морфології довгих трубчастих кісток.
реферат [15,1 K], добавлен 29.09.2010Загальний біоморфологічний опис Gіnkgo bіloba. Поширення рослини в Україні. Орфографічні та кліматичні умови міста Львова. Фармакологічні властивості, будова і функції білків в рослинному організмі. Аналіз методів дослідження і характеристика обладнання.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 09.06.2014Стан забруднення атмосферного повітря у Рівненський області. Оцінка екологічного стану озера Басів Кут. Вимоги до якості води і методи гідрохімічних досліджень визначення органолептичних властивостей води. Дослідження якості поверхневих вод озера.
учебное пособие [739,8 K], добавлен 24.10.2011Активний пошук ефективної та безпечної альтернативи антибіотикам у боротьбі з інфекціями. Характеристика життєвих циклів бактеріофагів. Історія застосування фагів в медицині. Дослідження основних протипоказань та обмежень до використання бактеріофагів.
реферат [401,5 K], добавлен 15.04.2019