Processes of primary soil formation in technogenic ecosystems at the dumps of the Borodino Brown Coal Deposit (eastern part of the Kansk-Achinsk Fuel-Energy Complex) | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta – Tomsk State University Journal. 2014. № 382. DOI: 10.17223/15617793/382/35

Processes of primary soil formation in technogenic ecosystems at the dumps of the Borodino Brown Coal Deposit (eastern part of the Kansk-Achinsk Fuel-Energy Complex)

The properties of the soils and functional responses of microbial complexes of soils to the environment settings in the technogenic soils at the dumps of the Borodino Brown Coal Deposit have been investigated. It has been revealed that the lithostrata of the dumps are originally fertile. Fertility levels are partly inherited from the parent rock and built up as a result of the microbiological processes of decomposition of the organic matter which provides plants with nitrogen and mineral elements and indicates the primary soil-forming processes. Intensity of the biological transformation and accumulation of the organic matter depends on the smoothed surface, which, in turn, determines the level of dump fertility. The level of basic nutrients in lithostrata dumps is significantly lower than in background soils. The 28-year-old lithostratum of woodland formed on the smoothed surface is characterized by the greatest balance of microbiological processes, whereas the 20-year-old lithostratum of dumps with constant planar erosion is marked by the lowest levels of activity and instability of the microbial complex functioning. Application of topsoil on the smoothed surface of dumps does not lead to the restoration of the basic physical and chemical properties even after 28 years and does not feed plants on the level of background soils. In turn, the development of microbial complexes is faster due to the initial fertility level of the soil applied, as well as to the more rapid accumulation of the biomass resulting in the accumulation of the soil organic matter and intensification of the processes of mineralization and humification. 20-year-old replantozems are characterized by balanced immobilization and mineralization processes of the organic matter, expressed intraseasonal dynamics of the microbiological processes, as well as integrity and differentiation of the microbiological profile, which is characteristic of mature microbial communities. The young 4-year-old replantozem is being developed (active exploration of the substrate). The instability of young replantozem microbial complexes functioning may be associated with active soil-forming processes (formation of soil structure) and competition for the available organic matter and nitrogen with the rapidly growing vegetation.

Download file
Counter downloads: 193

Keywords

техногенные экосистемы, рекультивация отвалов, почвообразование, микробные комплексы, technogenic ecosystems, reclamation of waste dumps, soil formation, microbial complexes

Authors

NameOrganizationE-mail
Bogorodskaya Anna V.V.N. Sukachev Istitute of Forest, SB RASanbog@ksc.krasn.ru
Trefilova Olga V.V.N. Sukachev Istitute of Forest, SB RAStrefilova_dom@mail.ru
Shishikin Aleksandr S.V.N. Sukachev Istitute of Forest, SB RASshishikin@ksc.krasn.ru
Всего: 3

References

Черепнин Л.М. Флора и растительность южной части Красноярского края : автореф. дис.. д-ра биол. наук. М. : МГУ, 1953. 34 с.
Горлов В.Д., Лозановская И.Н. Биолого-экологические критерии рекультивации земель и их эффективность // Почвоведение. 1984. № 10. С. 83-90.
Гаджиев И.М., Курачев В.М., Рагим-заде Ф.К. и др. Экология и рекультивация техногенных ландшафтов. Новосибирск : Наука, 1992. 305 с.
Снытко В.А., Семенов Ю.М., Мартынов А.В. Почвенно-географическое районирование западного участка КАТЭКа // География и природ ные ресурсы. 1982. № 2. С. 32-38.
Классификация и диагностика почв России / авт. и сост. Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева, М.И. Герасимова. Смоленск : Ойку мена, 2004. 342 с.
Методы стационарного изучения почв. М. : Наука, 1977. 248 с.
Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М. : Изд-во МГУ, 1970. 489 с.
Пособие по проведению анализов почв и составлению агрохимических картограмм. М. : РОССЕЛЬХОЗДАТ, 1969. 328 с.
Попова Э.П., Лубите Я.И. Биологическая активность и азотный режим почв Красноярской лесостепи. Красноярск : Краснояр. книж. изд-во, 1975. 273 с.
Anderson J.P.E., Domsch K.H. A physiological method for the quantitative measurement of microbial biomass in soils // Soil Biol. and Biochem. 1978. Vol. 10. P. 314-322.
Гришина Л.А., Орлов Д.С. Система показателей гумусного состояния почв // Проблемы почвоведения. М. : Наука, 1978. С. 42-47.
Бугаков П.С., Горбачева С.М., Чупрова В.В. Почвы Красноярского края. Красноярск: Краснояр. книж. изд-во, 1981. 181 с.
Попова Э.П. Пищевой режим и биологические свойства почв Красноярской лесостепи // Почвы зоны КАТЭКа. Красноярск : ИлиД СО АН СССР, 1981. С. 73-80.
Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Добровольская Т.Г., Зенова Г.М., Лысак Л.В., Мирчинк Т.Г. Вертикально-ярусная организация микробных сообществ лесных биогеоценозов // Микробиология. 1993. Т. 62, вып. 1. C. 256-278.
Клевенская И.Л., Наплекова Н.Н., Гантимурова Н.И. Микрофлора почв Западной Сибири. Новосибирск : Наука, 1970. 222 с.
Богородская А.В., Краснощекова Е.Н., Трефилова О.В., Шишикин А.С. Сезонная динамика развития микробоценозов и комплексов беспозвоночных на отвалах вскрышных пород Бородинского буроугольного разреза (КАТЭК) // География и природные ресурсы. 2010. № 4. С. 36-45.
Шугалей Л.С., Яшихин Г.И., Дмитриенко В.К. Биологическая рекультивация нарушенных земель КАТЭКа. Красноярск : Изд-во Краснояр. ун-та, 1996. 186 с.
Моторина Л.В. Основные направления научных исследований по рекультивации земель в Подмосковном буроугольном бассейне // Науч ные основы охраны природы. М. : Наука, 1973. С. 86-103.
Моторина Л.В., Чехлина В.Н., Ижевская Т.Н. О некоторых экологических аспектах развития растений на промышленных отвалах в Под московном буроугольном бассейне // Экология. 1971. № 5. С. 20-24.
Шугалей Л.С. Первичное почвообразование на отвалах вскрышных пород под культурой сосны // Почвоведение. 1997. № 2. С. 247-253.
Трегубов Г.А. Рекультивация отвалов Райчихинского буроугольного месторождения // Почвоведение. 1974. № 1. С. 121-124.
Наплекова Н.М., Трофимов С.С., Кандрашин Е.Р., Фаткулин Ф.А., Баранник Л.П. Микробные ценозы техногенных экосистем Сибири // Техногенные экосистемы: организация и функционирование. Новосибирск : Наука, 1985. С. 38-69.
Андроханов В.А., Куляпина Е.Д., Курачев В.М. Почвы техногенных ландшафтов: генезис и эволюция. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2004. 151 с.
Бекаревич Н.Е., Масюк Н.Т., Узбек М.Х. Рекомендации по биологической рекультивации земель в Днепропетровской области. Днепропетровск : Проминь, 1969. 44 с.
 Processes of primary soil formation in technogenic ecosystems at the dumps of the Borodino Brown Coal Deposit (eastern part of the Kansk-Achinsk Fuel-Energy Complex) | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta – Tomsk State University Journal. 2014. № 382. DOI: 10.17223/15617793/382/35

Processes of primary soil formation in technogenic ecosystems at the dumps of the Borodino Brown Coal Deposit (eastern part of the Kansk-Achinsk Fuel-Energy Complex) | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta – Tomsk State University Journal. 2014. № 382. DOI: 10.17223/15617793/382/35

Download full-text version
Counter downloads: 2879