ГОУ ВПО «Ишимский государственный
педагогический институт им. П. П. Ершова»
Анализ видового состава пойменного луга
после длительного затопления
Луг — это тип зональной и интразональной растительности, характеризующийся господством многолетних травянистых растений, главным образом злаковых и осоковых, в условиях достаточного или избыточного увлажнения.
Нами был исследован участок площадью 10,2 га затопленного в 2007 г. пойменного луга вблизи г. Ишим. Уровень воды достигал 8 м 84 см.
С 2008 г. началось естественное иссушение территории, в настоящее время более половины ее вышло из-под воды. В течение полевого периода 2009 г. нами были проведены геоботанические описания на территории, освободившейся от воды.
В настоящее время доминирующим видом на территории является Polygonum amphibium/Polygonaceae, встречается как водная, так и наземная его формы. Часто встречается Butomus umbellatus/Butomaceae, Scirpus lacustris/Cyperaceae. На осушенных территориях первыми появляются однолетние сорные виды — Urtica urens/Urticaceae, Amaranthus retroflexus/Amaranthaceae, Lepidium ruderale/Brassicaceae. Вообще на свободных от воды территориях произрастает 25 видов, принадлежащих 14 семействам.
В дальнейшем планируется наблюдать эту территорию до полного ее естественного осушения.
Н. А. Сковородникова
Брянский государственный университет
имени академика И. Г. Петровского
Особенности миграции 137CS
в почвах различных агроэкосистем
В результате аварии на Чернобыльской АЭС почти 2 млн га сельскохозяйственных угодий на территории юго-западной части России подверглась загрязнению радионуклидами с продолжительным периодом полураспада (137Cs, 90S). На некоторых площадях уровни загрязнения были столь высоки, что использование получаемой на них продукции невозможно. Поэтому исследование распределения 137Cs в почвах агроэкосистем имеет большое практическое значение в связи с решением проблемы обеспечения населения экологически чистой продукцией, выращиваемой на загрязненных после катастрофы на ЧАЭС сельскохозяйственных угодьях, открывает новые возможные пути для повышения эффективности мероприятий по борьбе с загрязнением почв и сельскохозяйственной продукции радионуклидами.
Основная масса радионуклидов независимо от типа почв и ландшафта длительное время удерживается в верхних почвенных горизонтах. Однако характер их распределения и биологическая доступность неодинаковы, поэтому актуальной задачей остается наблюдение за содержанием и интенсивностью перемещения 137Cs по профилю почв агроэкосистем.
Целью исследования явилось изучение особенностей миграции 137Cs
в почвах агроэкосистем в отдаленный период после катастрофы на ЧАЭС.
Объектом исследования служили почвы агроэкосистем открытой катены «Старый Вышков», которая располагается в Белорусской провинции дерново-подзолистых слабогумусированных почв и низинных болот
(с. Старый Вышков Новозыбковского района Брянской области). На протяжении катены абсолютные высоты колеблются от 160,6 до 131,4 м. Угол наклона катены изменяется от 0,3 до 10. В 1992 г. вдоль трансекта, имеющего южное направление, Е. В. Просянниковым и В. Б. Осиповым были заложены мониторинговые ключевые почвенные участки, расположенные на различных элементах рельефа: вершина холма, верхняя часть склона, середина склона, подножье склона и древняя ложбина стока ледниковых вод [1; 2].
Исследование особенностей миграции 137Cs по почвенному профилю проводили в 2008 г. Для определения содержания 137Cs образцы почвы отбирали послойно через каждые 10 см до глубины 1 м. Почву высушивали, измельчали и просеивали через сито диаметром 1 мм. В почвенных образцах содержание радионуклида определяли на универсальном спектрометрическом комплексе «Гамма плюс» с программным обеспечением «Прогресс 2000» по стандартным методикам.
При рассмотрении динамики плотности загрязнения почв 137Cs использовали литературные данные, относящиеся к 1992 г. [1; 2] и результаты собственных исследований, полученных в 2008 г.
В агроэкосистемах в отличие от естественных экосистем действуют дополнительные факторы, модифицирующие естественное поведение радиоактивных веществ. В зависимости от способа обработки почвы
и типа применяемых при этом орудий происходит механическое перераспределение радионуклидов в обрабатываемом слое. Используемые агромелиоративные приемы и технологии изменяют свойства почв и оказывают влияние на состояние радионуклидов, их подвижность и доступность для корневого поглощения растениями [3]. В результате отчуждения с урожаем происходит постоянный вынос радионуклидов из почвы, а подбором культур можно, в определенной степени, регулировать его размеры и т. п.
Таким образом, для агроэкосистем характерно совместное влияние естественных и антропогенных факторов на поведение радионуклидов, которое трудно разделить. Своеобразие биогеохимических условий, особенности почвенно-растительного покрова, некоторые технологические приемы могут не только замедлить, но и, наоборот, обусловить более интенсивную миграцию радионуклидов в почве и по звеньям трофических цепочек по сравнению с аналогичными процессами на смежных территориях.
На рис. 1 представлено распределение 137Cs по профилю исследуемых почв агроэкосистем.
При глубокой вспашке с оборотом пласта наиболее загрязненным оказался слой, включающий плужную подошву, равный 20—35 см. По данным В. Б. Осипова [2], в 1992 г. в пахотном слое почвы было сосредоточено 37—94 % от суммарного содержания 137Cs в 50-сантиметровом слое дерново-подзолистых и болотных низинных почв соответственно.
Рис. 1. Распределение 137Cs в окультуренной дерново-подзолистой
псевдофибровой глубокопахотной почве на глубоких флювиогляциальных
отложениях, подстилаемых мореной (Р2)
(1992 г. — данные В. Б. Осипова, Е. В. Просянникова)
Неоднократная перепашка дерново-подзолистой почвы на вершине моренного холма привела к 1992 г. к относительно равномерному распределению около 62,7 % запаса радионуклида в слое почвы, равном 0—20 см, 36,9 % запаса радионуклида было сосредоточено на глубине 20—30 см.
В 2008 г. в пахотной дерново-подзолистой почве Р2 основная масса 137Cs (90 %) была равномерно распределена в слое 0—30 см, глубже содержание радионуклида убывает, однако содержание 137Cs в слое почвы 30—100 см заметно выше, чем в 1992 г. (рис. 2, 3).
Рис. 2. Распределение 137Cs в болотной низинной перегнойно-глеевой
освоенной почве на флювиогляциальных отложениях (Р9)
(1992 г. — данные В. Б. Осипова, Е. В. Просянникова)
Рис. 3. Распределение 137Cs в болотной низинной перегнойно-средне-торфяной освоенной почве (Р10)
(1992 г. — данные В. Б. Осипова, Е. В. Просянникова)
В 1992 г. в болотных низинных почвах максимум активности (89—92 %) наблюдался в нижней части пахотного горизонта (25—40 см), так как при глубокой вспашке на торфяных почвах, обладающих более связной структурой, пласт переворачивается без перемешивания.
Однако в 2008 г. в болотной низинной перегнойно-глеевой освоенной почве (Р9), которая после радиоактивного загрязнения была перепахана
и залужена, а затем еще 1—2 раза перепахивалась, пик активности (73,7 %) отмечается на глубине 10—20 см, в слое 0—10 см находилось 20,8 % 137Cs. В болотной низинной перегнойно-среднеторфяной освоенной почве (Р10), длительное время после аварии на ЧАЭС использовавшейся в качестве пастбища, затем вновь перепаханной и выведенной из сельскохозяйственного оборота, в 20-сантиметровом слое в 2008 г. было сосредоточено 86,9 % запаса радионуклида. При этом распределение 137Cs в нижележащих слоях почвы носит практически равномерный характер.
При рассмотрении вертикальной миграции радионуклида можно отметить, что увеличение его содержания в подпахотном горизонте наблюдается в дерново-подзолистой почве (Р2), где из-за повышения плотности почвы возрастает объем тонких водных слоев, способных задерживать ионы.
В болотных низинных освоенных почвах, которые не подвергались ежегодной сельскохозяйственной обработке, содержание радионуклида
в слое почвы, равном 35—50 см, несколько уменьшилось.
На опорных площадках Р2 и Р10 плотность загрязнения почв с 1992 по 2008 гг. существенно уменьшилась. максимальное снижение 137Cs наблюдается в болотной низинной перегнойно-средне-торфяной освоенной осушаемой почве (Р10). Запас радионуклида в болотной низинной перегнойно-глеевой освоенной почве на флювиогляциальных отложениях (Р9, древняя ложбина стока ледниковых вод) за исследуемый период несколько увеличился, что обусловлено привносом 137Cs в процессе горизонтальной миграции со склона катены.
Таким образом, в почвах агроэкосистем, расположенных на разных элементах рельефа, наблюдается значительное перераспределение запаса 137Cs, вызванное как вертикальной миграцией радионуклида в глубь почвенного профиля и выносом с дренажным стоком, так и привносом с поверхностным и внутрипочвенным стоками и припахиванием из нижележащих горизонтов почвы.
Литература
-
Просянников Е. В. Взаимовлияние почв и радиоактивности в экосистемах полесья и ополья юго-запада России: дис. … д-ра. с.-х. наук: 03.00.27; Почв. ин-т им. В. В. Докучаева. М., 1995. 464 с.
-
Осипов В. Б. Физико-химические особенности поведения 137Cs, 90Sr и их стабильных изотопов в почвах экосистем Брянской области, подвергшихся загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС: дис. … канд. биол. наук: 03.00.01; ВНИИСХРАЭ. Обнинск, 1995. 149 с.
-
Круглов С. В. Физико-химические аспекты загрязнения сельскохозяйственных угодий в результате радиационной аварии и миграция радионуклидов
в системе почва-растение: автореф. дис. … д-ра биол. наук: 03.00.01; ВНИИСХРАЭ. Обнинск, 1997. 49 с.
Достарыңызбен бөлісу: |
