Термоіндуковане дихання

Короткотривалий експеримент, в ході якого вивчалась емісія СО2 з ґрунту (рис. 5.7) дозволив виявити, в першу чергу, якісні особливості органічної частини ґрунту, адже протягом шестигодинного інкубування головним лімітуючим фактором для росту й розвитку мікроорганізмів є наявність доступного субстрату. Проте, це твердження справедливе лише для певного діапазону температур, які забезпечують оптимальні умови для росту і розвитку мікроорганізмів. Як видно з рис. 5.7, підвищення температури ґрунту до 35ºС не призвело до інтенсифікації емісії СО2 з ґрунту.

Рис. 5.7. Зміни інтенсивності емісії СО2 з ґрунту при підвищенні температури від 15 до 35°С (травень 2009 року)

Більше того, як в контрольному варіанті, який не зазнавав антропогенних впливів, так і на зрубі інтенсивність накопичення діоксиду карбону в реакторі відбувалось з практично однаковою швидкістю. Оскільки, як було показано раніше, кількісний та якісний склад мікробіоти ґрунту на цих дослідних ділянках суттєво відрізняється, така подібність кривих може бути спричинена лише іншими, небіологічними процесами. Найімовірніше, у досліджуваних ґрунтах за температури 35°С зменшується біотична активність і у загальній кількості діоксиду карбону, що надходить з ґрунту до атмосфери зменшується частка гетеротрофного дихання і зростає - мінералізаційного потоку СО2.

Іншим важливим фактом, який звертає увагу є висока (найвища серед усіх дослідних варіантів) емісія діоксиду карбону у ґрунті варіанту СВГ при температурі 15°С (рис.5.6, рис.5.7). Це може бути пов’язано зі зміною складу мікробоценозу. Так, за даними С. Копія та ін. (2010), які вивчали вплив проведення рубань різної інтенсивності на динаміку мікологічної структуру ґрунту (шар 0-10 см) у варіантах досліду, де закладені наші опорні розрізи, проведення лісогосподарських заходів докорінно змінило структуру грибного ценозу. Якщо в ґрунті контролю вдалось виявити значну екологічну різноманітність видів міксоміцетів-симбіонтів і мікоризоутворювачів, то на ділянках, що зазнали рубань різної інтенсивності, мікоризоутворювачі відсутні. Автори констатують, що на вирубках істотно зменшується кількість автохтонних представників мікофлори, навзамін яким приходять види-антагоністи мікоризоутворювачів, що суттєво погіршує ґрунтові умови, при чому “ з кожним наступним роком у ґрунті незалісненої лісосіки видовий склад мікофлори збіднюється і умови для успішного відновлення корінного лісостану будуть погіршуватись”.

Зменшення емісії СО2 з ґрунту знеліснених екосистем у разі підвищення температури середовища, що особливо актуально у разі глобального потепління клімату, підтверджує існування певних компенсаторних механізмів, які можуть забезпечувати гомеостазис біосфери за нових умов її функціонування.

Температурний коефіцієнт Q10

Для детальнішої характеристики впливу температури на емісію СО2 з ґрунту нами використано коефіцієнт Q10, розрахований за рівнянням Арреніуса.

Встановлено, що у досліджуваних ґрунтах стабілізування інтенсивності дихання відбувалось на 5-6 год після початку інкубування (рис. 5.8).

Коефіцієнт Q10, розрахований для цього періоду інкубування, є інтегральним параметром оцінки якості органічної речовини ґрунту й характеризує стаціонарний стан досліджуваної термодинамічної системи. Так, у контролі значення Q10 склало 2,34, на вирубках - 4,82, 1,56 та 3,05 у варіантах РПВГ, ГВВГ і СВГ відповідно. В ґрунтах агроекосистем значення цього показника склали відповідно 1,94 на ріллі й 1,53 на сінокосі. Ці величини узгоджуються з літературними даними, за якими середня величина Q10, при підвищенні температур до 20-25°С, складає 2,4 (Raich, Shlesinger, 1995). Подібні результати було отримано й І. Шпаківською (2009).

Рис. 5.8 Зміни температурного коефіцієнту Q10 за різних рівнів антропопресії при підвищенні температури від 15 до 25°С (травень 2009 року)

Цікаві статті з розділу

Екологія міських систем
Що являє собою місто? Передусім, місто уже на початку свого існування являло собою факт концентрації населення знарядь виробництва, капіталу, тоді як для села характерним і донині є протиле ...

Міжнародна співпраця у галузі охорони довкілля
Серед глобальних проблем сучасності одними з найбільш актуальних є екологічні проблеми, які проникають в різні сфери суспільного життя та визначають особливості стабільного розвитку кожної д ...

Співвідношення особливостей накопичення важких металів в овочах та фруктах в умовах великого міста
У зв’язку з погіршенням в Україні екологічного стану навколишнього середовища постало питання достеменного вивчення і об’єктивної оцінки стану рослинної продукції. У Харкові розроблена і усп ...