Микрофлора мерзлотных лугово-степных почв Центральной Якутии и влияние на неё разных доз тяжелых металлов

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Курсовая работа выполнена по данным по территории Центральной Якутии.

Цель курсовой работы - освоение, закрепление, углубление и обобщение знаний; применение теоретических знаний в защите перед комиссией работы по курсу лекционных и практических занятий.

Актуальность. Почва представляет собой многокомпонентную биоминеральную (биокосную) динамическую систему, находящуюся в материальном и энергетическом взаимодействии с внешней средой, частично вовлеченную в биологический цикл круговорота веществ. Обязательными компонентами почвы являются живые микроорганизмы (Смагин, 1996). Им принадлежит огромная роль в осуществлении почвообразовательных процессов, разложении органического вещества, трансформации органических и минеральных веществ, формировании пищевого режима и плодородия почв. Важными экологическими функциями почвенной микрофлоры является осуществление круговорота веществ и поддержание почвенного гомеостаза. Вместе с тем почвенные микроорганизмы очень чутко реагируют на изменения окружающей среды, что определяет целесообразность использования их в мониторинге почв, подверженных загрязнению различными поллютантами.

В настоящее время все большую актуальность приобретает вопрос об устойчивости почв к избыточному поступлению в них тяжелых металлов (Бертокс, 1980; Лимини и др., 2003; Гусакова, 2004; Радомская и др., 2006; Тимофеева, 2007). В условиях Якутии усиление рассеивания тяжелых металлов вызвано не только развитием добывающей промышленности, но и урбанизацией территории. Исследования почв наиболее плотно населенной местности «Туймаада» показывают, что в них максимальные концентрации Be, V, Ti, Cr, Mg, Co, Ni, Cu, Mo, Cd, Pb, Zn достигают и превышают уровень ПДК (Макаров, 2002; Картографический атлас…, 2007). Пахотные почвы могут загрязняться тяжелыми металлами, поступающими в составе фосфорных удобрений: последние содержат до 220мг Рb и до 1400мг Zn на кг (Водяницкий, 2004). Это обстоятельство особенно важно для мерзлотных почв Якутии, слабо обеспеченных подвижным фосфором и нуждающихся при освоении под пашню в регулярном внесении фосфорных удобрений.

Благодаря высокой поглотительной способности почвы аккумулирует тяжелые металлы, концентрации которых могут достигать значений, токсичных для её живого населения. Это неизменно приводит к снижению биологического потенциала почв, частичной и даже полной потере важнейших почвенных функций (Трофимов, 1989).

Характер и степень воздействия тяжелых металлов на почву определяются комплексом факторов: буферной способностью (устойчивостью) данной почвы к тяжелым металлам, природой металла и спецификой его взаимодействия с биологическими агентами (почвенными микроорганизмами, ферментами, растениями). Следовательно, каждому типу почвы, развивающемуся в конкретной экологической обстановке и обладающему характерным для него уровнем биологической активности и буферности, соответствует присущий только ему «ответ» на загрязнение тяжелыми металлами.

Центральная Якутия располагает большим резервом плодородных земель. Из всего разнообразия почвенного покрова наибольшим потенциальным плодородием характеризуются мерзлотные черноземы и лугово-черноземные почвы. Они широко используются под пашни и пастбищные угодья (Еловская, Коноровский и др., 1966). Генетические, физико-химические и агрохимические свойства этих почв достаточно хорошо изучены, однако микробиологическая активность и влияние на неё разных доз тяжелых металлов до сих пор не исследовалась. В связи с этим представляет большой научный и практический интерес изучение микробиологических показателей лугово-степных почв при воздействии на них разных доз тяжёлых металлов. Необходимость проведения исследований в данном направлении определяет актуальность выполненной работы.

Цель работы - исследование особенностей микрофлоры мерзлотных лугово-степных почв Центральной Якутии и изучение влияния на неё разных доз тяжелых металлов.

Для выполнения поставленной цели решались следующие задачи:

1. на основе определения основных трофических и таксономических групп микроорганизмов изучить численность микрофлоры и состав микробного комплекса мерзлотных черноземов, лугово-черноземных и дерново-глееватых почв в условиях незагрязненных ландшафтов;

2. изучить сезонную динамику и профильное распределение микрофлоры в данных типах почв;

3. изучить влияние Cu, Zn, Pb, Cd и их комплекса в дозах 0,5ПДК, 1ПДК, 5 ПДК, 10ПДК, 30 ПДК на численность и состав микроорганизмов мерзлотного чернозема в условиях модельного лабораторного опыта;

4. изучить комплексное воздействие Cu, Zn, Pb, Cd в дозах 1ПДК и 5ПДК на микрофлору мерзлотной лугово-черноземной почвы и урожайность ячменя сорта «Тамми» в условиях мелкоделяночного опыта.

1. Физико-географический очерк

Административное и географическое положение района.

Территория Центральной Якутия расположена между восточным пологим склоном Средне-Сибирского плоскогорья, юго-западным уступом верхоянских хребтов и северной окраиной Алданского нагорья. (рис.1)

К району Центральной Якутии относится территория, включающая правобережье и левобережье р. Лены, приуроченные к Центрально-якутской низменности. В административном отношении эта территория находится в подчинении органов управления г. Якутска.

Территория исследований хорошо развита в промышленном и сельскохозяйственном отношении. Якутск - столица Республики Саха (Якутия), административный и культурный центр. В городе сосредоточены многочисленные учреждения, учебные заведения, научно - исследовательские институты, промышленные комплексы и др.

Рис. 1. Расположение Центральной Якутии

Климат.

Систематические наблюдения за факторами климатических условий района исследований проводится метеостанцией, расположенной в г. Якутске и метеопостами, расположенными в пределах территории Центральной Якутии.

Климат Центральной Якутии, в целом, характеризуется резкой континентальностью, проявляющейся в больших годовых колебаниях температуры и относительно малом количестве выпадающих атмосферных осадков. Эти черты климата района определяются факторами климатообразования, связанных в свою очередь, с географическим положением этого района.

Район исследований находится в относительно высоких северных широтах (60...64°), что во многом определяет особенности радиационного режима. В холодный период года климат формируется в основном под влиянием отрога азиатского антициклона. В теплый период климат определяется воздействием антициклонов приходящих с севера, развитием гребня высокого давления со стороны Охотского моря и вторжениями циклонов с запада, северо-запада и юга.

Ветры преобладают северные, северо-восточные и северо-западные в холодный период года и северо-западные - в теплый. Скорость ветра незначительная, в течение года она изменяется от 1,3 м/с в декабре до 3,4 м/с в мае. Сравнительно редко (около 10 дней в году), главным образом в теплый период, наблюдаются сильные ветры, достигающие 15 м/с и более.

Район Центральной Якутии отличается по сравнению с европейской территорией повышенной прозрачностью атмосферы.

Годовое количество осадков в районе исследований относительно невелико и составляет 250-300 мм. Максимум осадков приходится на лето. С влажностью воздуха и ее дефицитом тесно связаны процессы испарения. Средняя годовая испаряемость колеблется от 400 до 450 мм. Высокая испаряемость вызвана летним прогревом и отношением годового количества осадков к испаряемости, то есть коэффициентом увлажнения, равного 0,2-0,3.

В общем годовом балансе влаги снег составляет от 30 до 50 %. Число дней со снежным покровом составляет в среднем равен 205-215 дней. Бурное таяние снежного покрова обычно происходит после перехода температуры воздуха через 0°С.

По среднемноголетним данным основное количество осадков выпадает в теплый период (май-сентябрь) - 195,5 мм (м/с Якутск), в холодный (октябрь-апрель) 62,47 мм, минимум приходится на март (3,8 мм), максимум на июль - 58,5 мм.

Зима - самое продолжительное время года на данной территории. Зимний сезон характеризуется развитием и распространением отрога азиатского антициклона на центральные районы Якутии. Происходит образование области повышенного давления со свойственным ей движением воздуха. Давление воздуха на уровне моря в районе исследований в январе-феврале доходит до 1028-1029 мб.

В зимнее время, особенно в декабре-феврале, как правило, характерны ясная погода, малые скорости ветра или штили, низкие температуры и высокое атмосферное давление, с интенсивными и продолжительными туманами. Осадков в зимний период выпадает мало (около 25% от годового количества), что вызвано в основном преобладанием антициклонического режима, а также небольшим влагосодержанием воздушных масс. Вследствие небольшого количества выпадающих осадков мощность снежного покрова незначительна.

Снежный покров держится с октября по апрель, его мощность в залесенных частях от 9 см в октябре до 21-23 см в январе-марте. Для открытых пространств от 1,5 см в октябре до 31-32 см в феврале-марте. Плотность снега от 0,08-0,11 г/смі (октябрь-ноябрь) до 0,28 г/смі в апреле.

Одной из характерных особенностей зимы в Центральной Якутии являются туманы. Особенно интенсивные и продолжительные туманы бывают в декабре и первой половине февраля, то есть в период самых низких температур. Небольшой приток солнечного тепла, излучение при ясном небе, малая подвижность воздуха - все это способствует выхолаживанию воздуха и его застою, что ведет к еще большему безветрию до полного штиля.

Весна характеризуется неустойчивым характером погоды с резким усилением ветра. В мае скорость ветра достигает наибольших значений (средняя скорость ветра 2,5-3,5 м/сек).

Летом происходит усиленный прогрев поверхности грунта не только в связи с большим притоком солнечной радиации, но и выносом теплого воздуха с юга передней частью циклонов.

В связи с большим прогреванием воздуха над Центральной Якутией устанавливается размытая область пониженного давления. Давление воздуха на уровне моря в июле падает до 1005-1006 мб.

Летом преобладают ветры северо-западного направления. Средняя скорость ветра в июне-августе около 3 м/с. Очень редко скорость ветра достигает 20 м/с и более.

Летние температуры достаточно высокие. Средняя температура самого теплого месяца - июля в районе города 16-19°С. Абсолютные максимумы температуры воздуха доходят до +38 °С. При затоке арктического воздуха в тылу циклонов возможны заморозки в течение всего лета.

Осенний период длится более месяца, с конца августа - первых чисел сентября до второй декады октября. Падение температур осенью происходит также быстро, как и их рост весной. Зимний режим устанавливается обычно уже во второй половине октября.

Орогидрография.

Рельеф территории представлен двумя типами: эрозионно-денудационным и эрозионно-аккумулятивным.

Эрозионно-денудационный рельеф берегов р. Лены представлен древним денудационным плато, сформировавшимся в процессе длительной денудации глинисто-песчаных и песчаных отложений юрского, мелового и неогенового возраста. Расчлененность плато распадками ручьев и речек с врезом от 70 до 150 м определяет его холмисто-увалистый характер. Абсолютные отметки колеблются в пределах 200-250 м.

Центральную Якутию бороздят долины рек Лены, Вилюя, Алдана, Олёкмы и их многочисленные притоки. Долина Алдана и частично Лены оконтуривает страну с юга и востока, примыкая к склонам горных сооружений и подчеркивая геологоструктурные различия двух соседних стран - горной и равнинной. Если низменность имеет типичные равнинные реки, то на плато они напоминают горные. Узкие и крутосклонные долины в пределах плато резко расширяются, входя в Центрально-Якутскую низменность, и только обрывы речных террас разнообразят монотонную равнину.

Основной водной артерией территории является река Лена, она течет с юга на север, образуя обширную долину шириной 16-17 км. Ширина русла достигает 3,6-5,0 км, а вместе с протоками, старицами и островами составляет 7-8 км. Глубина реки изменяется от 5 до 10 м, средняя глубина 3 м. Склоны долины крутые, высотой 30-60 м, заросшие хвойным лесом, кустарником, прорезаны руслами небольших ручьев и речек.

Питание р. Лены в основном снеговое, доля его в годовом стоке составляет 50%, на дождевое питание приходится 35%, а на питание за счет подземных вод - 15%.Весеннее половодье является важной фазой в водном режиме реки и характеризуется быстрым и высоким подъемом уровней и огромным расходом реки, который отражает и режим ее стока, который в основном приходится на теплый период года. На долю зимнего стока приходится лишь до 9-11% от общего годового объема, средне многолетнемесячная величина которого - 803 м3/сек (апрель), максимальная - 23458 м3/сек (июнь), среднемноголетняя -- 6869 мі /сек. Ледостав длится с первой половины ноября до второй половины мая, средняя толщина льда от 79 до 129 см, среднемноголетняя -- 97 см.

Водный режим речек и ручьев изменяется в соответствии с физико-географическими условиями. В связи с повсеместным распространением многолетнемерзлых горных пород, значительно снижающих дренирующую роль поверхностных водотоков и резко континентальным суровым климатом характерна продолжительная, исключительно низкая зимняя межень и промерзание зимой до дна, пересыхание в летний период, существование стока весьма непродолжительный период в течение 2-5 месяцев. За счет этого гидрологический режим мелких водотоков отличается своей маловодностью и неустойчивостью.

Поверхность долины Центральной Якутии слаборасчлененная, покрыта сетью старичных и термокарстовых озер. Их насчитывается около нескольких сотен от небольших до довольно крупных.

В гидрологическом режиме озер четко прослеживается весенний подъем уровня со второй декады мая, причем он наступает на 10-15 суток позже, чем половодье на реках района. В течение летне-осеннего периода происходит медленное понижение их уровня. Появление первых ледовых образований, установление ледостава на озерах происходит в первой половине октября, а полное оттаивание льда - в конце мая - начале июня.

Кроме наличия большого количества озер значительная часть территории Центральной Якутии заболочена. Болота в основном низинные закочкаренные, приуроченные к естественным замкнутым понижениям и околоозерным впадинам. Кроме того, происходит техногенное заболачивание вследствие утечки воды из неисправной водо- и теплосети, неправильного обустройства территории, особенно при прокладке автомобильных дорог без дренажной системы.

Геологические условия.

Положение большей части региона в пределах Вилюйской синеклизы, а его периферийных участков -- на окраинах Анабарской, Алданской антеклиз и Тунгусской синеклизы, а также в южной половине Предверхоянского краевого прогиба определяет его геологическое строение. Все перечисленные структуры имеют сложное *строение и подразделяются на целый ряд более мелких тектонических структур. Особенностью геологических условий региона является преимущественное развитие осадочных пород, что обусловлено его положением, в основном в пределах морфоструктур с устойчивым опусканием в мезозое и кайнозое.

Вилюйская синеклиза и Приверхоянский прогиб выполнены докембрийскими, палеозойскими и мезозойскими отложениями. Они перекрыты сплошным чехлом кайнозойских образований, мощность которых изменяется от 3--6 до 80--100 м в пределах центральной части аккумулятивной равнины. Только в пределах Нижнеалданской впадины, испытывающей погружение в кайнозое, мощность отложений достигает 1000 м.

Нижнепалеозойские карбонатные породы залегают на глубине более 1000 м, и лишь в юго-западной части Вилюйской синеклизы они вскрыты на глубинах до 100 м. Средне-верхнепалеозойская (средний и верхний девон и нижний карбон) красноцветная терригенно-карбонат- ная формация представлена засоленными известняками, загипсованными глинами, аргиллитами, алевролитами, мергелями, песчаниками, песками, туфами и туффитами и пластами каменной соли мощностью до 80 м. Мощность пород красноцветной формации более 1400 м. От размыва эти отложения сохранились только в пределах Кемпендяйской и Мархинской впадин. Породы красноцветной формации перекрываются маломощным (до 6 м) чехлом четвертичных отложений.

Мезозойские отложения представлены наиболее полно. Отложения верхнего триаса -- нижней юры распространены практически повсеместно. Они представлены ритмичным чередованием пачек, в основании которых обычно залегают конгломераты и галечники, а в кровле-] алевролиты и аргиллиты. Наиболее значительное место занимают пески Мощность отложений в Вилюйской синеклизе увеличивается от 100 м на западе до 900 м в восточной части. В северной части Приверхоянского прогиба мощность их достигает 1500 м.

Песчано-глинистые угленосные отложения верхней юры и нижнего мела залегают почти горизонтально: в краевых частях синеклизы -- На глубине от 3 до 100 м, а в центральной части -- на глубине 500--1000 м. Представлены они ритмичным переслаиванием песков, песчаников, алевролитов, аргиллитов и глин. В основании залегают мелкогалечные конгломераты, а в кровле -- пласты бурых углей и лигнитов. Мощность отдельных пачек изменяется от 25 до 200 м; мощность прослоев глин -- от 10 до 20 м, а углей и лигнитов -- от 0,1 до 17 м (преобладают пласты мощностью до 6 м). Суммарная мощность отложений в осевой части Вилюйской синеклизы увеличивается от 200 до 2000 м. В Приверхоянском прогибе мощность угленосных отложений увеличивается в южном направлении от 700--1700 до 1900--5200 м. Преимущественно песчаные отложения позднемелового возраста слагают отдельные мульдообразные впадины в центральной части Вилюйской синеклизы. и в северной части Приверхоянского прогиба. В наиболее погруженных частях мощность их достигает 1000 м, тогда как в пределах Верхневилюйского поднятия она уменьшается до 160 м.

Кайнозойские песчано-глинистые отложения сплошным чехлом различной мощности перекрывают породы палеозойского и мезозойского возраста. Наибольшая мощность -- до 1000 м -- характерна для Нижнеалданской впадины и для впадин в низовьях Вилюя. Песчано-глинистые отложения палеогена отличаются высокой каолинизацией с содержанием каолина до 40%. Палеогеновые коры выветривания характеризуются мощностью 10--70 м и обычно не выходят на поверхность. Широко распространены аллювиальные и озерно-аллювиальные отложения. Наиболее древние из них -- неогеновые (возможно, и палеогеновые) пески, алевролиты, глины, галечники широко развиты в пределах Алданской наложенной впадины, где они слагают мерзлую толщу глубиной более 500 м при общей мощности отложений более 700 м. На остальной территории неогеновые осадки выделяются предположительно, имеют небольшую мощность и распространены локально (табагинские галечники в районе Якутска и ханчалинская свита на правобережье Вилюя).

Плейстоценовые отложения в Центральной Якутии распространены повсеместно, их мощности изменяются от первых метров до нескольких десятков метров. Аллювиальные отложения неоген-раннеплейстоценового возраста представлены водораздельными галечниками мощностью 2--12 м (бассейны рек Марха, Тюнг, Муна, Моторчуна и других притоков Вилюя), покровными (эйкская свита) сильнольдистыми отложениями глинистого состава мощностью 1,5--6 м и песчано-галечными отложениями высоких террас Лены, Вилюя, Мархи и Алдана, находящимися в многолетнемерзлом состоянии. Аллювиальные образования среднего плейстоцена и голоцена представлены отложениями русловой и пойменной фаций средних и низких террас и пойм рек региона. За исключением русловых отложений Лены и Вилюя, галечные, песчаные, супесчаные и суглинистые отложения находятся в мерзлом состоянии. На отдельных участках и чаще всего на низких террасах встречаются повторно-жильные льды мощностью до 3 м.

На значительной части территории аллювиальные равнины перекрыты верхнечетвертичными озерно-болотными осадками (пески, супеси, торф), а также толщами песков и супесей, генезис которых является дискуссионным. В отличие от широко принятого озерно-аллювильного генезиса этих осадков В.В. Колпаков на основании залегания и однородного гранулометрического состава пришел к выводу об их криогенно-эоловом генезисе. Отличительной чертой описываемых толщ является сингенетический характер их промерзания» «Высокая льдистость и наличие мощных повторно-жильных льдов, в результате чего они получили название «ледового комплекса». В северо-восточной части Центральноякутской равнины эти покровы распространены локально и имеют небольшую мощность. На правобережье Лены, предела Лено-Амгинского междуречья, их мощности достигают нескольких десятков метров.

На плоских участках водоразделов и их склонах широко развиты элювиальные и элювиально-делювиальные образования различного состава в зависимости от подстилающих материнских пород. Мощность отложений от 0,5 до 3,5 м. Делювиально-солифлюкционные образования мощностью 2--15 м развиты на пологих склонах междуречий и долин и нередко перекрывают поверхности террас. Для этих отложений характерны прослои торфа, древесные остатки, а также различные включения текстурообразующего льда и крупных ледяных жил.

В долинах Лены и Вилюя, особенно в бассейнах рек Тюнг, Линдэ, распространены эоловые песчаные отложения. Кроме маломощных слоев на поверхности и в разрезе они часто слагают дюнные массивы (тукуланы), характеризующиеся наиболее высокими отрицательными температурами, а местами, близкими к 0 °С, положительными.

Для предгорьев Верхоянского хребта типично широкое развитие ледниковых, водно-ледниковых и озерно-ледниковых образований сложного состава средне-позднеплейстоценового возраста. Валунные суглинки и супеси, галечники и супеси, представляющие эти комплексы, обычно проморожены на всю их мощность (12--100 м) и характеризуются крайне неравномерной льдистостью.

Полезные ископаемые.

Полезные ископаемые представлены месторождениями природных углей и строительных материалов: пески, глины, песчано-гравийные смеси, горелые породы. Промышленные угленосность района связана с отложениями верхнеюрского возраста и породами батылыхской свиты нижнего мела. В настоящее время известно два буроугольных месторождения: Кангаласское и резервное Кильдямское. Пески стоительные имеют широкое распространение, встречаются почти повсеместно в полосе развития голоценовых отложений: месторождения Якутское, Владимирское. Пески стекольные приурочены к нижним горизонтам верхней юры - Намсырское месторождение.

Залежи юрских и четвертичных строительных песков и глин расположены непосредственно в пригороде г. Якутска (Чучур-Муран и др.) В пределах отложений плиоценового возраста известны месторождения песчано-гравийных материалов: Кильдямское, Табагино-Юряхское и Мархинское.

Месторождения каолинитовых огнеупорных глин связанных с угленосными толщами нижнего мела, разведано в 10-11км к северо-востоку от села Кильдямцы. Тугоплавкие глины приурочены к глинистым пластам нижнемеловых и верхнеюрских отложений. Легкоплавкие глины широко развиты среди четвертичных отложений, слагающих вторую надпойменную террасу р. Лена - Сайсарское и Владимирское месторождения. В 11 км к северу от г. Якутска расположены Мархинское месторождение среднеюрских керамзитовых глин. Кроме того на территории Большого Якутска известны месторождения горелых пород - Намсырское, Кильдямское и минеральный источник в Кангалассах, а также добывается озерный сапропель.

Почвенно-растительный покров.

На надпойменных террасах в районе Якутска на лессовидных суглинках, супесях и песках в основном развиты черноземно-луговые аллювиальные почвы, характерные для отдельных участков первой надпойменной террасы мощностью 10-15 см, покрытые луговой растительностью в большинстве своем почвы засолены. На засоленных участках преобладают подзолистые и дерново-подзолистые почвы, сформировавшиеся на суглинках, супесях и песках. В долинах мелких речек, ручьев и в озерных понижениях развиты торфяно-иловые почвы, сформировавшиеся на неглубокозалегающих мерзлых суглинисто-супесчаных и глинистых грунта. При достаточном атмосферном увлажнении наиболее плодородными являются почвы террас реки Лена.

Растительный покров района исследований весьма неоднороден. Особенности характера растительности определяются совокупным влиянием как современных физико-географических условий, так и сложных процессов четвертичного периода и различий в геологическом возрасте материнских пород почв. Многообразные антропогенные воздействия тоже накладывают отпечаток на особенности растительного покрова. Распределение растительности тесно увязано с типом почвы и рельефом.

На территории развита растительность, характерная для таежной зоны - лиственные с примесью ели и сосны бруснично-зеленомошные леса (Атлас ЯАССР, 1981). Среди лиственного и соснового леса встречается редкая береза. В подлеске распространены ива, таволга, шиповник. Травяной и кустарниковый покров состоит из багульника, голубики, брусники, осоки и др. На островах и в пониженных частях поймы растет тальник, в ложбинах по иловатым отложениям поселяется полевой хвощ, с удалением от берега формируются разнотравно-злаковые луга. Кроме луговой растительности, на пойменной и частично надпойменных террасах распространены разнообразные кустарники и древесные породы: боярышник даурский, шиповник иглистый, ольховник кустарниковый и др. К юго-западу от города окружающая местность занята древесными лесонасаждениями: березовыми рощами, сосновыми и лиственничными борами, перемежающими с полянами суходольных лугов. К северу и югу от города расположены поля и суходольные луговые участки (в основном занимаемые сельскохозяйственными угодьями).

Следует отметить, что растительный покров района сильно изменен в результате продолжительной хозяйственной деятельности человека, лесных пожаров и др. На месте коренных хвойных лесов на значительной площади появились временные леса - березняки, осинники, сосняки и кустарники (Петченко М.Ф., 1993).

2. Изученность территории

Геологическая изученность.

Геологическое исследование Центральной Якутии было начато еще в первой половине прошлого века. Большое значение имели исследования И.Г. Ржоненицкого, проведенные в 1912-1916 г. Он впервые выделил Лено-Вилюйскую впадину как крупный структурный элемент Сибирской платформы и расчленил выполняющие впадину отложения на три разновозрастные толщи.

С 1925 по 1965 гг. проведено более подробное изучение геологии и геоморфологии долины р. Лены. Этими работами занимались А.А.Григорьев (1926, 1927, 1932 гг.), Г.Н. Огнев (1927 г.), А.А. Красюк, М.И. Кочетов, С.С. Коржуев (1962, 1965 гг.) и др.

С 1925 г. На территории района проводились систематические исследования по поискам и разведке углей и строительных материалов. Работы в этот период выполняли Г.А. Иванов (1925 г.), С.Т. Семенов (1931 г.), Н.С. Губанов (1939 г.), И.Д. Янцевич (1942 г.).

В 1949 г. отделом четвертичной геологии ИГ АН СССР были начаты работы по изучению четвертичных отложений Восточной Сибири. В бассейне среднего течения р. Лены исследования проводили И.С. Чеботарев, Н.П. Куприянова, К.С. Алексеева и др. С 1950 по 1959 гг. В.А. Вахромеев и А.Г. Коссовская (ГИН АН СССР) проводили исследования мезозойской флоры, терригенно-минералогических ассоциаций. На основании полученных данных выполнено стратиграфическое расчленение отложений мезозоя.

В 1951 г. геологосъемочной партией ВАГТа под руководством А.А. Назаркина на исследуемой территории проведена геологическая съемка масштаба 1:1000000, результатом которой явилось издание в 1957 г. Государственной геологической карты масштаба 1:1000000 листа Р-52 под редакцией Г.Ф. Лунгерсгаузена.

В период с 1971 по 1980 годы основные работы по изучению геологии рассматриваемого района проводились Якутской тематической экспедицией. Силами этой экспедиции в 1971 г. составлена карта геохимических ландшафтов Якутской АССР масштаба 1:2500000, на которой впервые были выделены 34 геохимических ландшафта. В том же году составлена карта экзогенной минерагении ЯАССР масштаба 1:1500000.

В 1982 г. завершено аэрофотогеологическое картирование Центральной Якутии. Результатом работ явилась геологическая карта 1:200000, составленная В.А. Камалетдиновым.

По данным бурения гидрогеологических и параметрических скважин кристаллический фундамент представлен глубоко метаморфизованными архейскими образованиями, осадочный чехол которых сложен протерозойскими, палеозойскими, мезозойскими и кайнозойскими отложениями. Кайнозойская толща со стратиграфическим несогласием залегает на разновозрастных породах мезозоя, образуя маломощный и местами прерывистый покров слабо литифицированных терригенных осадков.

3. Объекты и методы исследования

Для характеристики микрофлоры мерзлотных лугово-степных почв Центральной Якутии и влияния на неё разных доз тяжелых металлов определяли численность основных трофических и таксономических групп микроорганизмов:

1) гетеротрофные бактерии, использующие органические источники азота, выделяли на мясо-пептонном бульоне (МПА);

2) в составе гетеротрофных бактерий выделяли спорообразующие бациллы - на смеси мясо-пептонного и сусло-агара после предварительной пастеризации почвенной вытяжки;

3) бактерии и актиномицеты, использующие минеральные формы азота, выделяли на крахмало-аммиачном агаре (КАА);

4) олигонитрофильные бактерии, использующие следовые количества азота, определяли на среде Эшби;

5) грибы выделяли на среде Чапека;

6) аэробные азотфиксирующие бактерии р. Azotobacter выделяли на среде Эшби методом посева почвенных комочков;

7) анаэробные азотфиксирующие бактерии Clostridium pasteurianum выделяли на жидкой среде Виноградского.

Посев на твердые и жидкие питательные среды производили методом предельных разведений почвенной суспензии, повторность посева 3-х, 4-х кратная.

Исследования проводили в три этапа.

На I этапе исследований в 2005-2007 гг., изучали численность, профильное распределение микрофлоры, состав микробного комплекса и сезонную динамику микроорганизмов в незагрязненных мерзлотных черноземах, лугово-черноземных и дерново-глееватых почвах. Для этого на II надпойменной террасе реки Лена в 14км к юго-востоку от г. Якутска под старой 40-летней залежью на характерных для данных типов почв элементах рельефа были заложены опорные почвенные разрезы. В них исследовали морфологические, генетические и основные физико-химические свойства почв принятыми в почвоведении методами (Аринушкина, 1970; Ковда, Розанов, 1988). Валовое содержание тяжелых металлов Cu, Zn, Cd, Pb определяли методом индукционно-связанной плазмы. В опорных почвенных разрезах ежегодно в середине июля производили стерильный отбор почвенных проб. Пробы отбирали послойно в пределах генетических горизонтов почв (с шагом 10 см до глубины 50 см; с шагом 20 см до глубины 110 см). Пробы до момента определения микроорганизмов хранили в холодильнике при низкой отрицательной температуре. В 2005 и 2006 гг. изучали сезонную динамику микроорганизмов в данных типах почв. Для этого ежемесячно с июня по сентябрь отбирали почвенные пробы из гумусо-аккумулятивных горизонтов с глубин 0-10 и 10-20см с одновременным определением температуры и влажности почв в данных слоях. Температуру определяли коленчатым термометром Саввинова, полевую влажность почв - весовым методом.

На II этапе исследований в 2006-2008гг. изучали влияние солей тяжелых металлов (Cu, Zn, Cd, Pb) в разных дозах на численность основных трофических и таксономических групп микроорганизмов в мерзлотном черноземе в условиях модельного лабораторного опыта. Почву для эксперимента отбирали из верхнего 20-см слоя мерзлотного чернозема в опорном разрезе, высушивали, просеивали через сито с диаметром пор 2мм, набивали в пластиковые сосуды по 70 г почвы, увлажняли до 70 % от полной влагоемкости, вносили тяжелые металлы в форме легкорастворимых солей (CuSO4 5H2O, ZnSO4 7H2O, Pb(NO3)2, CdSO4) и инкубировали почву в течение 7 дней, поддерживая заданную влажность. Затем в почвах определяли численность микроорганизмов. Схема опыта приведена в таблице 1. Повторность опыта 3-х кратная.

Таблица 1. Схема модельного опыта по влиянию тяжелых металлов на микробиологическую активность мерзлотного чернозема

Тяжелые металлы	Вариант опыта (количество вносимого металла, мг/кг)
	контроль	0,5 ПДК	1,0 ПДК	10,0 ПДК	30,0 ПДК
Zn	0	0	0	0	0
Cu	0	28	55	550	1650
Pb	0	15	30	300	900
Cd	0	2,5	5	50	150

На III этапе исследований в 2008-2009гг. мы изучали комплексное влияние тяжелых металлов (Cu, Zn, Cd, Pb) в дозах 1 и 5 ПДК на численность и состав микроорганизмов и эффективное плодородие мерзлотной лугово-черноземной почвы в условиях мелкоделяночного опыта. Опыт был заложен на территории ботанического сада ИБПК ЯНЦ СО РАН. Почва - мерзлотная лугово-черноземная малогумусная (Еловская, 1961). Площадь делянок 1м2, ширина защиток 15см, мощность пахотного слоя 20см. Тяжелые металлы вносили в пахотный слой в дозах 1 ПДК и 5 ПДК в форме легкорастворимых солей на фоне полного минерального удобрения из расчета 60 т/га действующего вещества (табл. 2). Повторность делянок в одном варианте опыта четырехкратная, расположение вариантов на делянках рендомизированное. Тест-культура - районированный сорт ячменя «Тамми», который возделывали на богаре.

Таблица 2

Вариант опыта	Количество вносимых металлов, мг/кг
	Сu	Pb	Zn	Cd
N60 P60 K60 (Фон)	0	0	0	0
Фон + 1 ПДК	55	30	100	5
Фон + 5 ПДК	275	150	500	10

Схема опыта.

Изучение микробиологических показателей производили в динамике в разные фазы развития растений (6 июля -- кущение, 23 июля - колошение, 9 августа -- молочная спелость). Анализ проводили из свежеотобранной почвы. Отбор почвы с каждой делянки производили стерильно методом конверта, составляли смешанный образец, хранили в холодильнике при - 5°С не более 7 суток. Биометрические параметры растений и учет урожайности зеленой массы ячменя проводили в фазу молочной спелости в соответствии с методическими указаниями по изучению мировой коллекции ячменя и овса. Полученные результаты подвергали статистической обработке.

4. Результаты и обсуждение

Морфологические и физико-химические свойства лугово-степных почв.

Мерзлотные лугово-степные почвы описаны на второй надпойменной террасе реки Лена в 14км к юго-востоку от г. Якутска. Мерзлотные черноземы маломощные развиты на вершинах увалов под ковыльной степью, на речном аллювии. Для них характерно наличие хорошо выраженного гумусового горизонта мощностью 20см и переходного от гумусового к минеральному горизонта АВ мощностью до 30см. Генетическое строение профиля: А - АВ - В - С. Мерзлотные лугово-черноземные почвы занимают пологие склоны увалов под остепненными лугами. Для данного типа почв характерно наличие горизонтов А и АВ, но более темной окраски, что свидетельствует о большей обогащенности их органическим веществом. Генетическое строение профиля: А - АВ - В - С. Мерзлотные дерново-глееватые почвы приурочены к наиболее низким участкам рельефа, где развиваются разнотравные луга с элементами болотной растительности. Для данного типа почв характерно наличие дернового горизонта Ад с высоким содержанием корней и плохо разложившейся органики. В минеральной толще отмечаются признаки оглеения в виде сизых пятен и ржавых примазок. Генетическое строение профиля: А0 - Ад - АВ - Вg - Сg.

Изучение физико-химических свойств лугово-степных почв показало, что в них содержание гумуса и общего азота увеличивается в ряду от черноземов к лугово-черноземным и дерново-глееватым почвам, при этом соотношение углерода к азоту расширяется, что свидетельствует о более слабой трансформации органического вещества по мере увеличения влажности почв. Реакция среды нейтральная, а в лугово-черноземных почвах - щелочная за счет засоления. Почвенно-поглощающий комплекс насыщен ионами Са++ и Mg++, при этом сумма оснований не велика, что определяется легко- и среднесуглинистым составом данных почв и невысоким содержанием гумуса (табл.3). Наиболее высоким потенциальным плодородием обладают мерзлотные лугово-черноземные и дерново-глееватые почвы. В исследуемых почвах содержание тяжелых металлов Pb, Cu, Zn и Cd не превышает ПДК. Луговой тип почвообразования, нейтральная реакция среды, легкосуглинистый гранулометрический состав, насыщенность гумуса азотом предопределяют формирование в мерзлотных черноземах, лугово-черноземных и дерново-глееватых почвах высокого микробного пула.

Таблица 3. Физико-химические свойства мерзлотных лугово-степных почв (горизонт А)

Тип почвы	Гумус, %	С, %	N общий, %	С:N	рН водный	Обмен-ные Ca++ и Mg++, мг-экв/100г	СаСО3, %	Физическая глина, частицы <0,01мм, %
Мерзлотный чернозем	2,6	0,797	0,132	6,3	7,2	1,7	0	20,1
Мерзлотная лугово-черноземная	5,08	2,95	0,43	6,86	8,5	3,5	5,8	32,5
Мерзлотная дерново-глееватая	7,12	4,13	0,579	7,13	6,6	2,4	1,7	39,3

Микрофлора мерзлотных лугово-степных почв.

Микробный комплекс в мерзлотных лугово-степных почвах формируется за счет бактерий, в том числе бацилл, а также за счет актиномицетов и грибов, соответственно, в них осуществляется достаточно полный механизм деструкции органического вещества. Доминирующей трофической группой являются гетеротрофы, их количество в гумусово-аккумулятивных горизонтах составляет от 16 до 20млн. клеток/г Численность олигонитрофилов лежит в диапазоне от 5 до 9млн., а бактерий, использующих минеральный азот, изменяется от 3 до 12млн. Содержание грибов низкое и составляет несколько десятков тысяч колоний на грамм почвы. Оценка обогащенности лугово-степных почв микроорганизмами по шкале Д.Г. Звягинцева (1978) показывает, что они богаты гетеротрофами и соответственно средне и слабо обогащены олигонитрофилами и бактериями, использующими минеральный азот, и грибами. В данных почвах активно протекают процессы аэробной азотфиксации. Относительная обогащенность азотобактером мерзлотных черноземов составляет 13-50%, лугово-черноземных почв - 46-100%, дерново-глееватых 20-35%. Роль анаэробных клостридий в связывании молекулярного азота несущественна, т.к. их численность мала и не превышает нескольких тысяч клеток/г (табл. 4).

Таблица 4. Микрофлора мерзлотных лугово-степных почв Центральной Якутии (средняя арифметическая за вегетационные периоды 2005-2006 гг., 0-20 см.)

Тип почвы	Гетеротрофы на МПА, тыс. КОЕ/г	Бактерии на КАА, тыс. КОЕ/г	Олигонит-рофилы на Эшби, тыс. КОЕ/г	Грибы на Чапека, тыс. КОЕ/г	Azoto- bacter, %	Cl.pas-teuria-num, клеток /г
	бациллы	неспорообразующие бактерии	актиномицеты	бактерии
Мерзлотный чернозем	552,2	16157,5	888,0	2419,0	5204,7	30,2	13,5	8,2
Мерзлотная лугово-черноземная	1120,2	19697,5	1294,5	3966,5	5465,2	53,5	45,7	8,5
Мерзлотная дерново-глееватая	628,7	16181,5	2219,2	12007,2	9083,5	31,2	21,7	7,2

Профиль мерзлотных лугово-степных почв насыщен микроорганизмами, что в целом характерно для почв степного и лугового ряда. С глубиной численность микроорганизмов снижается постепенно. Высокая численность гетеротрофов (1 млн. клеток/г) сохраняется до глубины 70 см, олигонитрофилов и бактерий, использующих минеральный азот, - до глубины 50 см и 70 см соответственно. Грибы в значимых количествах обнаруживаются в верхнем 40 см. слое.



Рис 1. Мерзлотный чернозем. Профильное распределение микроорганизмов в мерзлотных лугово-степных почвах

Рис. 2. Мерзлотная лугово-черноземная почва. Обогащенность профилей мерзлотных лугово-степных почв бактериями рода Azotobacter



Рис. 3. Мерзлотная дерново-глееватая почва. Влияние комплекса тяжелых металлов на численность микроорганизмов в мерзлотном черноземе

Распределение аэробных азотфиксирующих бактерий рода Azotobacter в профиле мерзлотных лугово-степных почв носит иной характер. Азотобактер чувствителен к недостатку влаги, поэтому в иссушенных верхних слоях его численность ниже и наилучшим образом он развивается в средних частях профиля на глубине 20-40см (рис. 2).

Численность микроорганизмов тесно связана с влажностью почв, продуктивностью растительного покрова и возрастает в ряду от черноземов к лугово-черноземным и дерново-глееватым почвам. При этом состав микробного комплекса закономерно изменяется. В ряду: черноземы, лугово-черноземные, дерново-глееватые почвы возрастает относительная доля спорообразующих бактерий рода Bacillus, что свидетельствует об усилении процессов аммонификации, и снижается доля актиномицетов, что говорит об ослаблении интенсивности разложения органического вещества.

В 2005-2006гг. изучена сезонная динамика микрофлоры. Она аналогична для всех трофических групп микроорганизмов во всех изученных типах почв. В ней отмечаются летние максимумы численности микроорганизмов и осенние минимумы. Кратность падения численности микроорганизмов от лета к осени - 1,5-10 раз. Тесная связь численности микроорганизмов с температурой в сезонном цикле подтверждается корреляционным анализом (r = 0,678 - 0,945, при 0,90 р 0,99).

Для выявления особенностей микрофлоры мерзлотных почв мы сопоставили результаты наших исследований с литературными данными, а именно с аналогичными типами почв не мерзлотного ряда (табл. 5). Сравнение показало, что численность микроорганизмов разных трофических групп в мерзлотных лугово-степных почвах примерно в 2-10 раз выше, чем в их не мерзлотных аналогах. Высокую биогенность мерзлотных почв можно рассматривать как адаптацию к жестким климатическим условиям их формирования. Высокий пул микрофлоры позволяет в короткий вегетационный период достаточно эффективно осуществлять трансформацию органических и минеральных соединений.

Таблица 5. Сравнение микрофлоры черноземовидных и глеевых почв мерзлотных и не мерзлотных областей

Тип почвы, регион, источник	n	Бактерии на МПА, тыс. КОЕ/г	Бактерии на КАА, тыс. КОЕ/г	Бактерии на Эшби, тыс. КОЕ/г
		общее кол-во	бациллы	общее кол-во	актино мицеты
Мерзлотный чернозем (Центральная Якутия), наши данные	4	116516400-20763	552369-774	41931603-5514	888214-1873	53644995-6053
Южный чернозем (Новосибирская область), малогумусный карбонатный чернозем (Луганская область), по Рунов, 1954; Самцевич, 1966; Клевенская, 1967	2	1699891-2620	478201-744	26631967-3317	942503-1704	-
Мерзлотная лугово-черноземная (Центральная Якутия), наши данные	4	1656210403-22556	1120148-1861	61743030-8325	12944231-2048	66572471-9445
Лугово-черноземная (Новосибирская область), лугово-буро-черноземовидная (Приморский край), по Клевенская, 1963; Щапова, 1994	2	65852247-13320	900250-1384	66231703-14550	1351447-4060	57004436-6964
Мерзлотная дерново-глееватая (Центральная Якутия), наши данные	4	1502010018-23602	628331-1018	111314810-14304	22191517-2504	113617668-15565
Луговая глеевая слабо солонцеватая (Приморский край), по Щапова, 1994	2	70922200-11900	1122300-2140	4490630-11100	285-93	1909120-4200

Таким образом, мерзлотные черноземы, лугово-черноземные и дерново-глееватые почвы обладают высокой биогенностью, численность микроорганизмов отражает генетические, физико-химические особенности почв, их потенциальное плодородие, а состав микробного комплекса - направленность и интенсивность разложения органического вещества.

Влияние тяжелых металлов Cu, Zn, Pb, Cd на численность микроорганизмов мерзлотного чернозема в условиях модельного опыта.

Исследования показали, что рассматриваемые тяжелые металлы подавляли численность всех изученных групп микроорганизмов (рис.3). Негативный эффект определялся как дозой, так и природой металла. Медь в самой низкой дозе 0,5 ПДК достоверно снижала численность разных бактерий примерно на 20-50% по сравнению с контролем. Исключение составили бактерии и актиномицеты на КАА - в варианте с медью их численность выросла на 30%. Далее по мере увеличения дозы загрязнения численность популяции бактерий неуклонно снижалась. Цинк в дозе 0,5 и 1 ПДК подавляли численность микроорганизмов на 25-55%, а в дозе 10 и 30 ПДК - на 60-90%. Токсический эффект свинца и кадмия был выражен ярче, в дозе 1 ПДК численность популяции снизилась в целом на 60-95%. В дозе 10 ПДК негативное действие тяжелых металлов достигло в среднем 70%, а в дозе 30 ПДК устойчиво увеличилось до 80-90% и более. Кадмий оказывал аналогичное со свинцом воздействие.

Комплексное воздействие четырех металлов было наиболее губительным для бактерий. В самой низкой из испытанных концентраций, 0,5 ПДК, численность олигонитрофилов падала на 88%, гетеротрофов - на 92%, а бактерий, ассимилирующих минеральный азот - на 100%. При дальнейшем увеличении концентрации металлов в почве происходило практически полное вымирание популяции. По токсичности в отношении бактерий исследуемые тяжелые металлы образуют следующий ряд: (Cu+Zn+Pb+Cd)>Cd>Pb>Zn>Cu.

Тяжелые металлы также подавляли численность азотфиксирующих аэробных бактерий рода Azotobacter и анаэробных бактерий Clostridium pasteurianum. Токсичность тяжелых металлов в отношении аэробных бактерий рода Azotobacter образует ряд: (Cu+Zn+Pb+Cd)>Zn>Cd>Cu>Pb; а анаэробных бактерий Clostridium pasteurianum: (Cu+Zn+Pb+Cd)>Cd>Zn>Cu>Pb.

Воздействие тяжелых металлов на микроскопические грибы было несколько отличным от их воздействия на бактерии. Медь, цинк и свинец в низкой концентрации (0,5 ПДК) существенно не влияли на численность грибов. Кадмий в дозе 0,5 ПДК снижал численность грибов на 70%, а комплекс всех четырех металлов полностью подавлял рост популяции. При дальнейшем увеличении концентрации металлов численность грибов резко снижалась. По токсичности в отношении микроскопических грибов исследуемые тяжелые металлы образуют следующий ряд: (Cu+Zn+Pb+Cd)>Pb>Cu>Cd>Zn.

Проведенное исследование показало, что в условиях модельного эксперимента все изученные группы микроорганизмов - бактерии и грибы обладают высокими индикаторными свойствами по отношению к изученным металлам, что подтверждается высокими и достоверными коэффициентами корреляции (r = - 0,401 - - 0,871 при p 0,95).

Влияние комплекса тяжелых металлов Cu, Zn, Pb, Cd на микрофлору и эффективное плодородие мерзлотной лугово-черноземной почвы в условиях мелкоделяночного опыта.

Литературные данные указывают, что в природных условиях поведение микроорганизмов по отношению к поллютантам может отличаться от результатов лабораторного эксперимента. Поэтому на мерзлотной лугово-черноземной почве заложили мелкоделяночный опыт по изучению комплексного влияния тяжелых металлов (Cu, Zn, Pb, Cd) на численность микрофлоры и урожайность ячменя сорта «Тамми».

Исследования показали, что комплекс тяжелых металлов в целом подавлял численность всех изученных групп микроорганизмов в мерзлотной лугово-черноземной почве, причем негативное воздействие поллютантов возрастало во времени и проявлялось наиболее ярко в конце вегетационного периода. Однако, численность некоторых групп бактерий - гетеротрофов и олигонитрофилов, при низкой дозе загрязнения 1ПДК несколько повышалась, что связано, вероятно, с большей устойчивостью этих микроорганизмов к тяжелым металлам. Более высокая доза загрязнения 5ПДК однозначно подавляла численность этих групп бактерий. Комплекс тяжелых металлов существенно снижал численность бактерий и актиномицетов, использующих минеральные формы азота, и численность грибов в целом на 50-70%. Сильный токсический эффект проявлялся в отношении азотфиксирующих бактерий. Комплекс тяжелых металлов подавлял развитие азотфиксирующих бактерий во всех испытанных дозах. Причем степень подавления популяции Azotobacter возрастала с течением времени и эта зависимость наиболее ярко была выражена в варианте опыта Фон+5 ПДК. Например, в фазу кущения тяжелые металлы в дозе 5 ПДК снижали численность бактерий в 5 раз, в фазу колошения - в 7 раз, а в фазу молочной спелости в 11 раз. В отношении анаэробных азотфиксирующих бактерий Clostridium pasteurianum комплекс тяжелых металлов был еще более токсичен - он приводил к гибели популяции данных бактерий.

Тяжелые металлы не только понижали биологическую активность лугово-черноземной почвы, но и негативно сказывались на условиях роста и развития растений и урожайности зеленой массы ячменя. Уже в начале вегетационного периода в варианте опыта Фон+5 ПДК мы наблюдали задержку всходов на 5-7 дней и снижение всхожести на 25 % по сравнению с фоном. Возрастающие дозы тяжелых металлов уменьшали густоту стеблестоя, высоту растений, длину листьев. Это приводит к тому, что в опытных вариантах существенно уменьшается площадь ассимиляционной поверхности растений и снижается урожайность. В целом по вариантам опыта площадь ассимиляционной поверхности растений уменьшилась соответственно в 1,1 и в 1,5 раза (табл.6).

Повышенные концентрации тяжелых металлов в различных органах и тканях растений могут приводить к изменению их химического состава и снижению урожайности.

В нашем опыте под влиянием комплекса тяжелых металлов (Pb, Cd, Zn, Cu) снижалась урожайность зеленой массы ячменя (табл.7). В контрольном варианте урожайность сырой массы ячменя составляла 89,5ц/га, а сухой массы - 15,8ц/га. Тяжелые металлы в дозе 1 ПДК снижали урожайность сырой массы ячменя на 13,2ц/га, а сухой массы - на 1,5ц/га. При дозе 5 ПДК урожайность сырой массы ячменя снижалась на 32,4ц/га, а урожайность сухой массы уменьшалась на 6,3 ц/га. Эти данные достоверны при уровне вероятности Р=0,05.

Таблица 6. Влияние тяжелых металлов на биометрические параметры ячменя сорта «Тамми»

Вариант опыта	Параметр	Густота стеблестоя	Высота растений, мм	Число листьев на растении	Максимальная длина листа, мм	Максимальная ширина листа, мм	Площадь листьев на 1м2
Фон	M	125	650,2	3,6	215,6	14,6	6916,2
(N60P60N60)	M±tm	118,6-131,4	627,9-72,2	3,4-3,8	207,6 - 223,6	14,2 - 15,1	6341,5-7490,9
Фон+	M	130	573,1*	3,7	194,9*	14,6	6074,5*
1ПДК	M±tm	125,7-134,4	568,5-577,8*	3,6 - 3,9	180,2 - 209,7*	14,3 - 14,9	5575,3-6573,7*

Примечание. * - изменение параметра относительно контрольного варианта достоверно при Р=0,05

Таблица 7. Влияние комплекса тяжелых металлов на урожайность зеленой массы ячменя сорта «Тамми»

Вариант опыта	Сырая масса, ц/га	Снижение урожайности сырой массы, ц/га	Сухая масса, ц/га	Снижение урожайности сухой массы, ц/га
	М	М±tm (Р=0,05)		М	М±tm (Р=0,05)
Фон (N60Р60К60)	89,5	87,2 - 91,7	-	15,8	14,9 - 16,7	-
Фон + 1ПДК	76,3	75,3 - 77,3	-13,2	14,3	12,9- 15,6	-1,5
Фон + 5ПДК	57,1	56,8 - 57,4	-32,4	9,5	5,5 - 13,5	-6,3

Между численностью микрофлоры и уровнем загрязнения тяжелыми металлами существует тесная отрицательная корреляционная связь, что подтверждается высокими и достоверными коэффициентами корреляции (r = - 0,85 - - 0,99 при p0,05). Наряду с этим между микрофлорой и урожайностью ячменя существует тесная положительная корреляционная связь (r = 0,904 - 0.999 при p0,05). Это свидетельствует о том, что в условиях мелкоделяночного опыта численность почвенных микроорганизмов отражает эффективное плодородие мерзлотной лугово-черноземной почвы, загрязненной тяжелыми металлами.

Заключение

мерзлотный чернозем степной микробиологический

1. Мерзлотные черноземы, лугово-черноземные и дерново-глееватые почвы Центральной Якутии характеризуются высокой биогенностью; численность бактерий разных трофических групп достигает в них несколько десятков миллионов клеток/г почвы. Среди них наиболее многочисленны гетеротрофы (106-107 КОЕ/г); численность олигонитрофилов и бактерий, использующих минеральный азот, характеризуется средними величинами (105-106 КОЕ/г), содержание грибов низкое (102 КОЕ/г). Среди азотфиксаторов преобладают аэробы рода Azotobacter.

...