Особенности формирования и углероддепонирующая способность подстилок лесных и травяных техногенных экосистем отвалов отходов добычи антрацита

Анастасия Вадимовна Токарева; Владимир Иванович Уфимцев; Наталья Александровна Соколова; Денис Александрович Соколов

doi:10.31251/pos.v8i1.309

Авторы

Анастасия Вадимовна Токарева Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, г. Новосибирск, Россия
Владимир Иванович Уфимцев ФГБУН ФИЦ Угля и углехимии СО РАН, г. Кемерово, Россия
Наталья Александровна Соколова ФГБУН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, г. Новосибирск, Россия
Денис Александрович Соколов ФГБУН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, г. Новосибирск, Россия https://orcid.org/0000-0002-7859-7244

DOI:

https://doi.org/10.31251/pos.v8i1.309

Ключевые слова:

рекультивация; эмбриоземы; почвы техногенных ландшафтов; секвестрация углерода; Technosol.

Аннотация

Цель исследования. Выявить особенности формирования и оценить углероддепонирующую способность подстилок лесных и травяных экосистем техногенных ландшафтов Горловского антрацитового месторождения.

Место и время проведения. Внешний породный отвал Горловского антрацитового месторождения (54.568880, 83.588956), Новосибирская область, Искитимский район, июнь–август 2024 г.

Методы. Репрезентативные участки исследования выбирались с таким расчетом, чтобы максимально охватить разнообразие представленных на отвале растительных сообществ. Отбор проб подстилки на участках проводили методом конверта и согласно методическим рекомендациям по отбору и анализу образцов почв «Единой национальной системы мониторинга климатически активных веществ». Образцы подстилок сушили до воздушно-сухого состояния в лаборатории, затем измельчали ножницами, тщательно диспергирования вибрационным шариковым истирателем с последующей гомогенизацией; в подготовленных пробах определяли содержание углерода и азота на CHNS/O-анализаторе 2400 Series II Perkin Elmer. Статистическую обработку результатов выполняли при помощи пакетов программ Microsoft Excel и РАST V2.17.

Основные результаты. В техногенных экосистемах, в силу разнообразия эдафических условий и возраста участков, формируемые подстилки характеризуются неоднородностью по составу, строению и запасам органического вещества и углерода. Выявленные особенности подстилок имеют приуроченность к определенным типам эмбриоземов и произрастающим на них растениям, которые группируются в пионерные, простые и сложные лесные и травянистые сообщества. Минимальные мощность (до 1 см) и запасы органического вещества (до 1,59 т/га) отмечены в фрагментарных подстилках пионерных растительных сообществ инициальных эмбриоземов. Небольшой мощностью, но максимальными запасами сухой массы характеризуются подстилки сложных фитоценозов и травяных экосистем дерновых эмбриоземов. Содержание углерода в подстилках варьирует в широком диапазоне значений (от 9,4 до 48,4 %, в среднем 36,7%) и отличается в зависимости от типа и состава растительных сообществ и эдафических условий. В целом, запасы углерода в подстилках травяных и лесных техногенных экосистем находятся в интервале 0,26–3,26 т С/га и увеличиваются в ряду пионерные < простые травянистые ≤ сложные травянистые < простые лесные = сложные лесные сообщества. В подстилках почв исследуемых отвалов не происходит обогащения азотом их нижней части, что, вероятно, связано со слабой освоенностью биотой.