ENVIRONMENTAL ASSESSMENT OF CHEMICAL PROPERTIES OF SOIL OF FOREST ECOSYSTEM

Abstract


The article presents the results of the soil survey of protected area, situated within the pine forest of the Semipalatinsk Irtysh. Soil assessment of index plot has been conducted on a number of chemical parameters, including humus content, pH of the aqueous extract, cation-anion composition, the total amount of water-soluble substances. According to the results of laboratory experiments, the soil of the State Forest Nature Reserve “Semey ormany” can be described as non-saline, non-toxic, neutral or slightly alkaline, with a low humus content.

Гумус как часть органического вещества почвы играет громадную роль в био- сфере, так как является источником энергии, физиологически активным соеди- нением для растений; повышает обмен веществ и общий энергетический уровень процессов в растительном организме, способствует усилению поступления в него элементов питания; формирует стабильные свойства почв: окраску, структуру, емкость обмена, запасы элементов питания и др. [3].Установлено, что в гумусе находится до 99% азота почвы, 60% фосфора, до 80% серы, другие микроэлементы. Но эти питательные вещества недоступны для рас- тений и могут быть поглощены ими лишь после разложения гумуса, когда вы- деляется углекислота - источник их воздушного питания [5; 6]. Целью исследо- вания было изучение химических характеристик почвы на территории реликто- вого ленточного бора Восточно-Казахстанской области.Материалы и методы исследованияМатериалом для исследования служили почвенные пробы, отобранные в ходе экспедиционно-полевых исследований летом 2015 г. с территории «Долонский лесхоз» Государственного лесного природного резервата «Семей орманы».52Айдарханова Г.С., Кожина Ж.М., Хусаинов М.Б. Экологическая оценка химических свойств почв...Государственный лесной природный резерват «Семей орманы» представляет интерес как обширный участок уникального реликтового ленточного бора Вос- точно-Казахстанской области. Территория резервата простирается с юга на север на 500 км, с запада на восток - более чем на 400 км. Охватывает восемь админи- стративных районов, включая г. Семей. Общая площадь территории «ГЛПР “Се- мей орманы”» составляет 665 502 га, в том числе покрытые лесом угодья - 392 802 га.Обследованный участок находится вблизи г. Семей. На опушках леса для вы- ращивания посадочного материала (в основном для урботерриторий) разбиты питомники площадью 1 га.Для отбора почвенных проб были заложены ключевые участки площадью 1 га, где пробы отбирались методом конверта на глубину корнеобитаемого слоя до 30 см.Ключевой участок, послуживший в качестве контрольного участка, расположен в глубине лесного массива, где исключены бесконтрольные антропогенные воз- действия. Этот участок являлся зоной произрастания естественно-возобновимых природных сосняков с примесью лиственных пород, таких как осина (Populus trеmulа L.) и береза повислая (Betula pendula) (почвенные пробы № 228-229). Вто- рой и третий участки были выбраны на территории лесного питомника с двулет- ними проростками сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) (почвенные пробы№ 215-216; 224-225); четвертый и пятый ключевые участки были на территории питомника с проростками тополя (почвенные пробы № 226-227; 232-233). В полевых и лабораторных условиях были изучены рН водной вытяжки, общее содержание гумуса, сухой остаток водной вытяжки. Использованные в работе методы общепринятые и описаны в ГОСТ 17.4.4.02-84, ГОСТ 26213-91, ГОСТ 26423-85 [1].Результаты исследованияРезультаты лабораторных анализов показали, что реакция водной вытяжки почвы (актуальная кислотность) - нейтральная и слабощелочная (табл. 1). Зна- чения рН варьировали от 6,42 до 7,88.Значение рН водной вытяжки почвы территории «Долонский лесхоз»Таблица 1№ участкаНомер почвенной пробыГлубина, смрН12280-157,5622915-306,5722150-157,8821615-307,0632240-157,4422515-306,8042260-157,0522715-307,5452320-156,8423315-306,4253Вестник РУДН, серия Экология и безопасность жизнедеятельности, 2016, № 3Установлено, что на всех участках, кроме участка № 4, значение рН водной вытяжки почвы в верхнем слое 0-15 см выше последующего слоя 15-30 см.Сравнительный анализ данных, полученных в результате проведенного лабо- раторного исследования отобранных образцов почв, свидетельствует, что содер- жание гумуса в слое почвы 0-15 см на всех участках различное и варьирует от 0,96 до 3,74% (рис. 1).% 43,532,521,510,501 2 3 4 5участкиРис. 1. Содержание гумуса в слое 0-15 см почвы территории «Долонский лесхоз»Общей закономерностью является высокое содержание гумуса в слое почвы 0-15 см на нетронутых участках соснового бора, где максимальное количество общего гумуса составило 3,74%. Содержание гумуса в слое 0-15 см на всех осталь- ных участках, используемых под питомники, варьировало от 0,96 до 1,43%.Вертикальное распределение гумуса характеризуется наличием почвенного гумуса в верхних горизонтах почв, на глубине до 0-15 см, на глубине от 15 см до 30 см были отмечены лишь следы гумуса на всех обследованных участках (см. табл. 1). Такое вертикальное распределение было характерным для гумусового горизонта почвенного покрова в ленточных борах изученной территории на всех ключевых участках.По всей видимости, распашка и последующая культивация почвы территорий питомников приводит к усилению минерализации органического вещества по- чвы, что, в свою очередь, приводит к снижению гумусированности почв в 2,6- 3,9 раза. Наши данные корректно согласуются с результатами других авторов [2]. Экологическая оценка обеспеченности лесных почв гумусом выполнена в соот- ветствии с показателями гумусного состояния почв, разработанными Д.С. Орло- вым и Л.А. Гришиной [5] и характеризует изученные почвы как низкообеспечен- ные. Почва нетронутого участка соснового бора «Долонский лесхоз» Государ- ственного лесного природного резервата, характеризуется низким содержанием гумуса. А почва остальных участков, занятых питомниками, характеризуется очень низким содержанием гумуса.К важным физико-химическим свойствам почв относятся содержание легко- растворимых солей. В таблице 2 показаны результаты анализа катионно-анион- ного состава водной вытяжки исследуемых почв. Как известно, под влиянием54Айдарханова Г.С., Кожина Ж.М., Хусаинов М.Б. Экологическая оценка химических свойств почв...засоления почв изменяются проницаемость и свойства клеточной плазмы, золь- ный состав растений, может увеличиваться поступление и избыточное накопле- ние вредных легкорастворимых солей и уменьшается поступление необходимых для нормального развития и роста питательных веществ. Вследствие изменения обмена веществ у растений на засоленных почвах может снизиться продуктив- ность фотосинтеза и т.д. [4].Лабораторные исследования общей суммы водорастворимых веществ почвы показали, что почвы территории «Долонский лесхоз» относятся к не засоленным (сумма солей не превышает 0,25%). По содержанию отдельных солей пороги ток- сичности не превышены за исключением участков 1, 5, где наблюдается превы-- -шение по НСО3 (порог токсичности НСО3= 0,8 мг-экв/100 г) на 0,4 мг-экв/100 г.Таблица 2№ участка№ почвенной пробыГлуби- на, см-Сl-SO 2-Ca2+Mg2+Na+K+Общая сумма водорастворимых веществ, %мг-экв на 100 г почвы% к сухой почве12280-151,200,140,320,500,500,060,600,0980,0730,0050,0150,0100,0060,0010,02422915-300,600,101,000,500,500,040,660,1130,0370,0040,0480,0100,0060,0010,02622150-151,200,240,651,000,500,050,540,1250,0730,0080,0310,0200,0060,0010,02121615-301,200,180,731,000,500,050,560,1270,0730,0060,0350,0200,0060,0010,02232240-150,600,181,511,000,500,050,740,1530,0370,0060,0730,0200,0060,0010,02922515-300,600,161,090,500,500,050,790,1240,0370,0060,0520,0100,0060,0010,03142260-150,600,101,781,001,000,040,440,1580,0370,0040,0860,0200,0120,0010,01722715-300,600,120,930,500,500,050,600,1080,0370,0040,0450,0100,0060,0010,02452320-150,600,100,960,500,500,040,620,1090,0370,0040,0460,0100,0060,0010,02423315-300,900,120,360,050,500,040,340,0790,0550,0040,0170,0100,0060,0010,013Катионно-анионный состава водной вытяжки почв территории «Долонский лесхоз»НСО3 4По результатам проведенных исследований, почвы территории лесхоза До- лонский можно охарактеризовать как не засоленные, не токсичные, нейтральные и слабощелочные, с низким содержанием гумуса.

G S Aidarkhanova

Eurasian National University after L.N. Gumilyev

Satpaeva str., 2, Astana, Kazakhstan, 010000

Zh M Kozhina

Eurasian National University after L.N. Gumilyev

Satpaeva str., 2, Astana, Kazakhstan, 010000

M B Khusainov

Eurasian National University after L.N. Gumilyev

Satpaeva str., 2, Astana, Kazakhstan, 010000

Views

Abstract - 39

PDF (Russian) - 93


Copyright (c) 2016 Айдарханова Г.С., Кожина Ж.М., Хусаинов М.Б.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.