Гідротермічні умови мінералізації органічних сполук

Характер перебігу процесів мінералізації й іммобілізації органічних речовин у катаболічному блоці екосистеми, який впливає на кількісні і якісні показники ґрунтового резервуару Карбону, залежить від абіотичних кліматичних факторів, сукупна дія яких формує особливі мікрокліматичні умови ґрунту - едафічний мікроклімат. Серед них найважливішими є температура та вологість ґрунту. Вони суттєво впливають на функціонування едафону й можуть зазнавати значних змін внаслідок лісо- й сільськогосподарських заходів різної інтенсивності. Проте, окремі дослідники вважають, що навіть значне збільшення температури й вологості ґрунту після рубань (Johnson et al., 1985) або збільшення температури й зменшення вологості (Londo et al., 1999) не призводили до суттєвих змін у структурі едафону й не впливали на біотичну активність ґрунту. Неоднозначність трактувань впливу мікроклімату на знеліснених територіях на біотичні процеси в ґрунті вимагали власних досліджень цього питання, оскільки процеси, які регулюють якість і кількість лабільних пулів ґрунтового резервуару Карбону, залежать від температури, а ріст і розвиток рослинності на місці зрубів, як джерела надходження до ґрунту лабільних органічних субстратів, - температури, вологості й інсоляції.

Температура ґрунту

Досліджувані едафотопи суттєво відрізняються за температурним режимом. На початку вегетаційного періоду (квітень) у ґрунтах лісових екосистем варіантів К, РПВГ і ГВВГ денна температура верхнього 0-5 см шару ґрунту не перевищувала 12°С (рис. 5.1). Ґрунтові варіанту СВГ властива вища (майже на 2°С), порівняно з іншими мезогемеробними лісовими екосистемами, температура, яка лише на 0,2°С нижча, ніж в агроекосистемах ріллі й сінокосу.

Рис. 5.1 Особливості змін денної температури ґрунту шару 0-5 см залежно від інтенсивності та тривалості знеліснення,°С (2010 рік)

Восени, у всіх варіантах досліду спостерігаються вищі температури приповерхневого шару ґрунту, ніж у весняний період. Серед лісових екосистем найнижчі величини (12,8°С) виявлено в едафотопах старовікового непорушеного лісу (К). Рівномірно-поступова і групово-вибіркова рубка другого ярусу призвели до зростання температури ґрунту на 0,2 і 0,5°С відповідно. За повного усунення граба (СВГ) температура ґрунту становить 15,2°С. Температурний режим цього варіанту досліду суттєво відрізняється від лісових екосистем і, як у весняний період, за цим показником потрапляє у кластер сильно трансформованих біогеоценозів, поряд із екосистемами сінокосу та ріллі.

Вологість ґрунту

Ґрунти усіх досліджуваних екосистем характеризуються надмірним зволоженням, спричиненим періодично-промивним водним режимом й близьким до поверхні заляганням ґрунтових вод. Як видно з наведених на рис. 5.2. даних, вологість ґрунту старовікового непорушеного грабово-дубового лісу складає 33-34%. Поступові, а також групово-вибіркові рубання призвели до

Рис. 5.2 Особливості змін вологості ґрунту шару 0-5 см, залежно від інтенсивності та тривалості знеліснення, % (жовтень 2010 року)

збільшення вмісту вологи в ґрунті до 34,35 і 37,72%. В едафотопах агроекосистем він є значно нижчим й коливається від 16,8% на ріллі, до 21,87% на сінокосі.

Конверсія лісових земель у сільськогосподарські пов’язана також із змінами вмісту гігроскопічної вологи (ГВ). Як зображено на рис. 5.2, вміст гігроскопічної вологи у контролі складає 1,87%; у разі поступового й групово-вибіркового рубання відбувається її незначне накопичення - до 1,90 і 1,95% відповідно. Натомість, суцільна вирубка другого ярусу спричинила зменшення ГВ до 1,77%.

За Р. Тейтом (1991), зміна у процесі агрогенного використання ґрунту температури, вологості, освітленості, аерації призводить до зростання біотичної активності, яка раніше була обмежена дією певних фізичних і хімічних факторів. При цьому, зміна фізичних умов супроводжується зростанням аерації внаслідок розорювання, а хімічні перетворення пов’язані із збільшенням доступності оклюдованих органічних речовин.

Цікаві статті з розділу

Агроекологічний моніторинг грунтів
Актуальність теми: Багато пізніше, вже в XX столітті, в науці виник термін моніторинг для визначення системи цілеспрямованих повторних спостережень за одним або більше елементами навколишнього природ ...

Методика розрахунку розсіювання шкідливих речовин в атмосфері
У сучасному суспільстві зростає важливість не тільки екологічних проблем, але й пов'язаної з ними природоохоронної діяльності, проведеної на підприємствах. Серед існуючих напрямків приро ...

Вміст важких металів у деяких промислових рибах верхів'я Кременчуцького водосховища
Серед забруднюючих речовин на одне з перших місць останній час вийшли важкі метали. Це зумовлено екстенсивним розвитком промислового виробництва, хімізацією сільського господарства, які вист ...