Сезонная активность анаэробной дегидрогеназы торфяных почв в связи с химическими факторами окислительно-восстановительной среды осушенных лесных болот

Тамара Тимофеевна Ефремова; Станислав Петрович Ефремов; Ада Фёдоровна Аврова

doi:10.31251/pos.v7i2.256

Авторы

Тамара Тимофеевна Ефремова Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН – обособленное подразделение ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр СО РАН», Академгородок, д. 50, стр. 28, г. Красноярск, 660036, Россия https://orcid.org/0000-0001-5103-2852
Станислав Петрович Ефремов Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН – обособленное подразделение ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр СО РАН», Академгородок, д. 50, стр. 28, г. Красноярск, 660036, Россия
Ада Фёдоровна Аврова Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН – обособленное подразделение ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр СО РАН», Академгородок, д. 50, стр. 28, г. Красноярск, 660036, Россия https://orcid.org/0000-0002-0517-0776

DOI:

https://doi.org/10.31251/pos.v7i2.256

Ключевые слова:

тренд сезонных колебаний; темпы прироста (снижения); подвижные формы железа; водорастворимое органическое вещество; аммоний; совокупный вклад; регрессионные модели; канонический анализ.

Аннотация

Цель исследования. Изучить специфику сезонных колебаний анаэробной дегидрогеназы торфяных почв под воздействием гидролесомелиорации – мощного экзогенного фактора, влияющего на скорость и направленность биохимических процессов.

Место и время проведения. Зона южной тайги Западной Сибири (56°23′07′′ с.ш., 84°34′04′′ в.д.) в течение июня–октября 2001–2003 гг.

Методы. Исследование сезонной динамики активности анаэробной дегидрогеназы и химических компонентов почвенной среды – C, NH₄⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Fe_c (связанное с органическим веществом) выполнено с применением метода системно-экологического анализа.

Основные результаты. Профиль осушенных лесных почв четко дифференцирован на три зоны активности анаэробной дегидрогеназы: 0–5 см – высокой, 5–10 см – умеренно активной, 10–30 см – относительно пассивной. Основная тенденция (тренд) развития сезонных колебаний активности дегидрогеназы с июня по октябрь аппроксимируется параболой второго порядка. Согласно параметрам уравнений тренда, в слабо осушенных почвах еженедельное увеличение активности дегидрогеназы составляло в среднем 0,205 единиц с еженедельным средним замедлением 0,022. В режиме интенсивного осушения еженедельное замедление в среднем на 0,131 с еженедельным средним ускорением на 0,022 единиц. Повышение активности анаэробной дегидрогеназы выявлено в почвенных горизонтах 0–5 см, при этом наибольшие темпы выявлены в режиме слабого осушения. Вниз по профилю в течение всего периода наблюдений. Выявлена умеренно сильная взаимосвязь активности анаэробной дегидрогеназы, подвижных форм железа, водорастворимого органического вещества и аммония. Кумулятивная доля объясненной дисперсии активности дегидрогензы подвижными формами железа (Fe²⁺, Fe³⁺, Fe_c) в слабо и интенсивно осушенных почвах составила 61 и 41%, а биогенными элементами (органическое вещество и NH₄⁺) – 25 и 44%, соответственно.

Заключение. Химические компоненты водной вытяжки являются важными экологическими факторами, контролирующими динамику ферментативных реакций торфяных почв. Доминантными факторами сезонных колебаний фермента независимо от режима осушения являются железо-органические комплексы и аммоний, а также окисленное железо в режиме слабой гидромелиорации, а в режиме глубокой – восстановленное железо.