CC BY
209Т. Т. Ефремова, Т. М. Овчинникова, С. П. Ефремов
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ЛЕСНЫХ ТОРФЯНЫХ ПОЧВ ОСУШЕННЫХ БОЛОТ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ1
Почвенный профиль лесных интенсивно и слабо осушенных торфяных почв характеризуется в летний период стабильным развитием окислительных процессов. Ведущей потенциалопределяющей системой является свободный кислород вследствие высокой пористости и аэрации торфяных почв в течение вегетации. Среди биохимических факторов заметное влияние на величину ОВ-потенциала оказывает ката-лазная активность почв, а также отношение катионов [Рв3+] / [Рв2+]. Биохимические процессы наиболее активно протекают при влажности торфяных почв 40-50(60) % от ПВ. Интенсивное осушение болот (УГВ > 70 см) южно-таежной подзоны Западной Сибири с экологических позиций следует признать нецелесообразным.
Необходимость почвенного биогеохимического мониторинга осушенных лесных болот не вызывает сомнений. Особого внимания заслуживают процессы трансформации органического вещества торфа, которое является легко мобильной системой и быстро реагирует на лесомелиоративное воздействие вследствие изменений условий аэрации за сравнительно короткий, 1520-летний период [Ефремова, 1992]. Поэтому проблема оптимизации ОВ-состояния торфяных почв актуальна не только в условиях избыточного увлажнения, но и в случае проведения гидротехнической мелиорации.
В задачи исследований входило: 1) осуществить типизацию ОВ-режимов лесных осушенных торфяных почв в различных гидрологических условиях периода вегетации; 2) выявить наиболее благоприятные гидротермические параметры почв для развития умеренных окислительных процессов; 3) оценить значение биохимических факторов в регулировании ОВ-состояния лесных торфяных почв.
Методика и объекты исследования
Изучали мезотрофное (так называемое Еловочное) болото в южно-таежной подзоне Западной Сибири, осушенное 20-25 лет назад сетью открытых каналов. В настоящее время осушенная часть занята сосновыми насаждениями с небольшой примесью березы. Почвы (по классификации [Скрыннико-ва, 1964]) — освоенные переходного типа на мощных и среднемощных главным образом осоково-сфагновых торфах топяной группы.
Исследования проводились в летний период на участках интенсивного и слабого осушения, обусловленного их местоположением внутри межканаль-ного пространства. Интенсивно осушенные почвы располагаются на стыке магистрального и ловчего каналов. Среднемноголетний уровень стояния почвенно-грунтовых вод (УГВ) летом составляет здесь 66 см. Слабо осушенные почвы занимают 93-метровые межканальные полосы: УГВ — 23 см. Образцы торфяных почв отбирали в период с июня по август в корнеобитаемой толще (зоне современного почвообразования) по горизонтам 0-5, 5-10, 10-20, 2030 см с интервалом 7-10 сут.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 05-04-48517.
Ферментативная активность почв изучалась в свежеотобранных в день определения образцах: каталазная активность — титрометрически по методу Джонсона и Темпле, активная анаэробная дегидрогеназа (без внесения глюкозы) — фотоколориметрически методом Галстяна [Хазиев, 2005]. Определяли, таким образом, не только результаты реакций, идущих с присоединением кислорода, но и реакции с отнятием водорода (дегидрирование). Параллельно анализировали водную вытяжку: различные формы железа с аа-дипири-дилом, ЫН4+ — с реактивом Несслера, углерод — по Тюрину [Агрохимические методы..., 1975]. Окислительно-восстановительный потенциал и реакцию почвенной среды (рН) измеряли с помощью переносного рН-метра-милли-вольтметра ППМ-03М I в почвенном разрезе, выкопанном непосредственно перед определением.
Результаты и обсуждение
Торфяные почвы переходного типа вследствие разной глубины осушения резко отличаются по водному режиму. Влажность корнеобитаемого слоя 0-30 см (зоны современного почвообразования) составляет в течение вегетации при интенсивном осушении в среднем 25 % от ПВ, при слабом — 70,3 % (табл. 1). Почвы обладают нормальной зольностью 6,4-7,6 % и сильно кислой реакцией среды рН 3,8-4,2. ОВ-потенциал (согласно шкале Хтряна) характеризует умеренное (500-600 мв) и интенсивное (> 600 мв) развитие окислительных процессов (цит. по: [Кауричев, Орлов, 1982]).
Таблица 1
Свойства осушенных торфяных почв (средние по данным сезонной динамики в летний период, кроме зольности)
Показатель
Интенсивно осушенная почва
Слабо осушенная почва
Слои почв, см
0-5 5-10 10-20 20-30 0-30 0-5 5-10 10-20 20-30 0-30
Гидротермические свойства
Влажность, % ПВ 20,9 25,9 27,3 25,7 25 42,0 65,0 82,1 92,1 70,3
Температура, °С 14,6 13,4 13,3 11,9 13,3 13,2 11,9 11,5 10,4 11,8
Физико-химические свойства
Зольность, % 15,7 8,1 5,9 4,9 7,6 14,2 4,8 5,5 4,1 6,4
Пористость аэрации, % 71,3 67,7 67,5 69,6 69 54,9 33,0 16,8 7,4 28,0
ОВ-потенциал, мв 602 608 618 580 602 605 609 597 544 589
рН 4,2 4,1 4,1 4,2 4,2 3,6 3,9 3,8 4,0 3,8
Химический состав водной вытяжки, мг/100 г
Ре2+ 0,32 0,37 0,51 0,56 0,44 1,04 0,87 0,56 0,44 0,73
Ре3+ 0,39 0,42 0,45 0,51 0,44 0,7 0,37 0,16 0,09 0,33
Рее*> 2,13 1,50 1,31 1,03 1,49 1,87 0,99 0,60 0,42 0,97
ЫН4+ 8,8 8,1 10,1 16,2 11 7,5 5,1 4,5 5,7 5,7
С 73,0 90,8 116 155 109 251 187 166 198 201
Оксиредуктазная активность
Каталаза, мл 0,1 н. КМп04 / 22,6 15,2 7,7 6,5 13,0 21,9 16,4 8,8 9,6 14,2
(г абс. сух. почвы х 20 мин)
Дегидрогеназа, 1 ,23 0,47 0,26 0,23 0,55 1 ,88 0,60 0,16 0,30 0,74
мг аскорбиновой кислоты /
(г абс. сух. почвы х 2 мин)
*Железо, связанное с органическим веществом.
Среди внешних факторов, влияющих на динамику ОВ-процессов, одно из центральных мест занимают, как известно, гидротермические условия. Чтобы отобразить особенности климата осушенных торфяных почв в течение веге-
тации, построили интервальные вариационные ряды по их температуре и влажности за летний период (табл. 2). Ряды распределения выражают, как известно, зависимость между отдельными вариантами и частотой их встречаемости в данной совокупности и характеризуют закономерности варьирования учитываемого признака. Оказалось, что частота встречаемости класса влажности 40-50 % ПВ в почвах разной глубины осушения практически равная — 11-13 %. Это своего рода рубеж: при глубоком осушении 83 % наблюдений попадает в более низкие интервалы (< 10-40 % ПВ), при слабом осушении 77 % вариант соответствует влажности свыше 50 %. По температурным условиям осушенные торфяные почвы летом различаются слабо. В режиме интенсивного осушения 94 % наблюдений укладываются в температурный интервал 10-18 °С, в режиме слабого осушения 93 % вариант лежит в пределах 8-16 °С. Обобщая сказанное, можно констатировать, что при интенсивном осушении по сравнению со слабым лесные торфяные почвы летом значительно суше и на 1-2 °С теплее.
Таблица 2
Ряды распределения температуры и влажности в осушенных торфяных почвах за летний период (слой 0-30 см)
Влажность, % от ПВ Температура, °С
Интервал Интенсивное осушение Слабое осушение Интервал Интенсивное осушение Слабое осушение
Число встреч (частость), % Число встреч (частость), %
0-10 3 0 4-6 0 2
10-20 42 0 6-8 0 2
20-30 22 5 8-10 3 23
30-40 19 5 10-12 25 21
40-50 11 13 12-14 28 32
50-60 3 7 14-16 33 18
60-70 0 11 16-18 8 2
70-80 0 16 18-20 3 0
80-90 0 16
90-100 0 27
Всего встреч 36 44 36 44
В соответствии с вариационными рядами влажности и температуры в зоне современного почвообразования (0-30 см) упорядочили все изучаемые показатели среды. Согласно рис. 1а, варьирование окислительно-восстановительного потенциала в лесных осушенных торфяных почвах в определенной мере сопряжено с влажностью. Выделяется некий оптимум, соответствующий значениям ОВ-потенциала около 600 мв и условиям увлажнения 50-70 % ПВ. Последующее снижение влажности до 20-30 % ПВ или ее повышение сопровождается плавным падением ОВП, наиболее выраженным в режиме избыточного увлажнения (> 80 % ПВ). В условиях сильного иссушения торфяных почв (< 20 % ПВ) интенсивность окислительных процессов вновь нарастает и при влажности 8,2 % ОВ-потенциал достигает своего максимума 640 мв.
Уровень окислительно-восстановительных процессов однонаправленно тесно положительно связан с температурой почв 4-20 °С, которая отрицательно линейно на 95 % сопряжена с влажностью (рис. 2а, в). Таким образом, устойчивое проявление интенсивных окислительных процессов в лесных торфяных почвах наблюдается при сильном иссушении (влажность < 10 % ПВ) и максимальном прогревании (18-20 °С) в данных физико-географических условиях.
Рис. 1. Изменение показателей ОВ-потенциала (а), содержания ионов Рв3+(д), Рв2+(б), 1\1Н4+(з), железа, связанного с органическим веществом (е), мобильного углерода (ж), уровней каталазной (в) и анаэробной дегидрогеназной (г) активности в осушенных торфяных почвах в связи с условиями их увлажнения.
Единицы измерения каталазы и анаэробной дегидрогеназы — см. табл. 1
20 18 -16 -14 -12 10 8 6 4 2 0
■0,1499х + 20,131 Н = 0,9489
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Влажность, % от ПВ
Рис. 2. Зависимость ОВ-потенциала (а), оксиредуктазной активности (б) и влажности (в) осушенной торфяной залежи от температуры почвенной среды.
Единицы измерения каталазы и анаэробной дегидрогеназы — см. табл. 1
На фоне гидротермических условий большое влияние на формирование окислительно-восстановительного режима в почвах оказывают биохимические процессы, которые определяются ведущим циклом органического углерода, дополненного трансформацией различных соединений азота, серы, а также циклами металлов переменной валентности, сопряженных с органическим веществом деятельностью гетеротрофных микроорганизмов [Аристов-ская, 1980; Заварзин, Колотилова, 2001; Кауричев, Орлов, 1982]. Закономерную взаимообусловленность продуктов разложения торфа обнаруживаем в лесных почвах осушенных болот. Наиболее многочисленные связи по типу квадратичной параболы обнаруживают железоорганические комплексы, которые на 81 % сопряжены с мобильным углеродом, на 93 % с аммонием, на 63 и 71 % с ионами Рв2+ и Рв3+ (табл. 3). Восстановленное и окисленное железо на 68 и 79 % детерминированы водно-растворимым углеродом, а последний на 95 % аммонием. Логично на основании тесной взаимообусловленности перечисленных компонентов водной вытяжки, в том числе окисленных и восстановленных форм железа, рассматривать их в качестве продуктов биохимической трансформации торфяного субстрата.
Таблица 3
Индексы детерминации нелинейной связи показателей почвенной среды, упорядоченных по классам влажности
Показатель ОВП Каталаза Дегидрогеназа Ре2+ Ре3+ Рес С ЫН4+
ОВ-потенциал 1 0,76 0,40 0,34 0,75 0,62 0,35 0,48
Каталаза 0,76 1 0,47 0,66 0,87 0,50 0,47 0,23
Дегидрогеназа 0,40 0,47 1 0,48 0,63 0,60 0,38 0,26
Ре* 0,34 0,66 0,48 1 0,55 0,63 0,68 0,76
Ре3+ 0,75 0,87 0,63 0,55 1 0,71 0,79 0,41
РеС (органическое) 0,62 0,50 0,60 0,63 0,71 1 0,81 0,93
С 0,35 0,47 0,38 0,68 0,79 0,81 1 0,95
ЫН4+ 0,48 0,23 0,26 0,76 0,41 0,93 0,95 1
Рассмотрим влияние этих соединений на динамику ОВ-потенциала как суммарного показателя ОВ-состояния почв и уровень оксиредуктазной активности, совокупно отражающей интенсивность почвенных микробиологических процессов.
Среди элементов переменной валентности соединения железа играют в почвах особую роль. Для окислительно-восстановительных реакций главное значение имеют, в частности, ионные формы двух- и трехвалентного железа, а также металлоорганические комплексы [Кауричев, Орлов, 1982]. Согласно рис. 1а, д, е, трендовая кривая окислительно-восстановительного потенциала (560-640 мв) лесных торфяных почв сопряжена с распределением иона Рв3+ (0,14-0,66 мг/100 г) и железа, связанного с органическим веществом (0,412,29 мг/100 г) на 75 и 62 % соответственно параболической функцией (табл. 3).
Обусловленность колебаний ОВ-потенцала ионами Рв2+ (0,23-0,90 мг/100 г) оценивается в целом как слабая (Н — 0,34). При этом в режиме иссушения (< 40 % ПВ) между обсуждаемыми показателями наблюдаем отрицательную линейную связь высокой тесноты (Н — 0,95), в режиме повышенной влажности (> 70 %) сопряженность изменений становится менее тесной (Н — 0,55) и положительной (рис. 1а, б, табл. 3, 4).
Показано, что величина ОВ-потенциала в значительной степени зависит от соотношения окисленных и восстановленных форм веществ, принимающих участие в реакции [Там же]. Отношение [Рв3+] / [Рв2+] в водной вытяжке торфяных почв тесно (Н2 — 0,86) положительно связано с ОВ-потенциалом по типу логарифмической функции (рис. 3а). На тренде четко выделяются три области. Первая характеризует умеренно окислительные процессы: ОВ-потенциал менее 600 мв, отношение [Ре3+] / [Ре2+] не превышает 0,3, пористость аэрации почв менее 25 % (рис. 3б). Вторая область отражает некоторое усиление окислительных процессов: ОВП слабо колеблется около 600 мв, отношение [Ре3+] / [Ре2+] расширяется до 0,7-1, воздухоемкость до 30-80 %. Третья область характеризует интенсивный характер окислительных процессов: ОВ-потенциал стабильно > 600 мв, отношение [Ре3+] / [Ре2+] выше 2, пористость аэрации более 80 %.
Из этого следует, что в течение вегетации осушенные торфяные почвы устойчивы к изменению ОВ-состояния, т. е. обладают повышенной буферно-стью к возникновению восстановительных процессов. Способность активно противостоять изменению ОВ-режима определяется главным образом высокой пористостью аэрации почв, т. е. наличием свободного кислорода. Его количество в составе почвенного воздуха изучаемых объектов равняется или приближается к атмосферному и не опускается ниже 11 % в летний период [Ефремова, Мелентьева, 1984].
Отношение Ре3+ / Ре2
Пористость аэрации, %
Рис. 3. Связь ОВ-потенциала осушенных торфяных почв с отношением ионов [Ре3+] / [Ре2+] в водной вытяжке (а) и пористостью аэрации (б)
Таблица 4
2
Индексы детерминации (К ) окислительно-восстановительного потенциала показателями почвенной среды по типу линейной функции в различных диапазонах влажности
Показатель Влажность 0-40(50) % ПВ Влажность 50-80(100) % ПВ
Р2 Знак связи Р2 Знак связи
Дегидрогеназа 0,95 Отрицательный 0,55 Положительный
Ионы Ре2+ 0,95 » 0,69 »
Углерод 0,85 » 0,88 »
Аммоний 0,85 Положительный 0,55 Отрицательный
К числу важнейших компонентов, определяющих развитие ОВ-процессов в почве, относится органическое вещество. Влияние мобильных органических веществ (72-227 мг/100 г) на окислительно-восстановительное состояние лесных торфяных почв в целом оценивается как слабое (Р — 0,35): с одной стороны, вероятно,— по причине их преимущественно фульватной природы (фульвокислоты, как известно, относятся к группе окисленных соединений), с другой — их взаимодействие, очевидно, в большей мере опосредовано метаболизмом почвенной микрофлоры. Видим (рис. 1а, ж), что при влажности (< 10 от ПВ), соответствующей водному стрессу, микробиологическая деятельность сильно подавлена, о чем свидетельствуют минимальное количество водорастворимого углерода (72 мг/100 г) и самые высокие значения ОВ-потенциала (640 мв). Показано, что оптимальной для большинства физиологических групп микроорганизмов является влажность 60 % от ПВ [Хазиев, 1979]. Поэтому последующее нарастание влажности почв до 40-50 %, активизируя микробиологическую активность, вызывает закономерное увеличение количества мобильного углерода и снижение ОВ-потенциала. Отрицательная линейная обусловленность этих процессов высокая — 0,85 (табл. 4). В интервале влажности 50-80 % ПВ вследствие очевидного снижения метаболической активности микрофлоры наблюдаем положительное сопряжение (Р — 0,88)
б
мобильного углерода и ОВ-потенциала, характеризующее плавное падение обоих показателей.
Сопряженность ОВ-потенциала (560-640 мв) с аммонийным азотом (3,019,2 мг/100 г) — продуктом минерализации азотсодержащих органических соединений при участии микроорганизмов — в целом достаточно слабая (Р2 —
0,48). Однако, подобно мобильному углероду, в различных условиях увлажнения интенсивность аммонификации и ОВ-потенциал сочетаются по-разному (рис. 1а, з). Процессы синхронно активизируются в условиях сильного иссушения почв (< 10 % ПВ). Возможно, водный стресс, сильно подавляя деятельность почвенной микрофлоры, приводит к возрастанию среди микроорганизмов актиномицетов [Емцев, Мишустин, 2005], которые наряду с грибами и аммонифицирующими бактериями участвуют в разложении азотсодержащих соединений. В резко окислительных условиях среды вполне вероятен абиотический путь минерализации. В условиях иссушения с нарастанием влажности почв до 40 % ПВ тренды аммония и ОВ-потенциала обоюдно с высокой теснотой снижаются (Р2 — 0,85), при 40-50 % несколько возрастают. По мере дальнейшего увлажнения почв связь обсуждаемых показателей становится слабой (Р2 — 0,55) и отрицательной: ОВП плавно снижается, количество ионов ЫИ4+ слабо растет.
Показателем функциональной активности микрофлоры в различных экологических условиях является действие в почве ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции. Тренды каталазной и анаэробной дегидрогеназной активности осушенных торфяных почв, ранжированных по классам влажности, в большей части сходны (рис. 1 в, г). В условиях увлажнения 40-50(60) % ПВ отмечаем максимальную биокаталитическую способность почв. Изменение гидрологического режима в сторону как обводнения, так и сухости почв сопровождается снижением ферментативной активности. На фоне этой тенденции некоторое повышение каталазной активности почв при низкой влажности (менее 30 % ПВ), вероятно, обусловлено ее обогащением внутриклеточными ферментами, высвобождающимися в процессе минерализации (возможно, абиотической) растений-торфообразователей. Известно, что каталитическая активность торфяных почв в отличие от дегидрогеназной обусловлена не только ферментами микробного метаболизма, но и каталазой растительного происхождения [Купревич, Щербакова, 1966].
Влияние термических условий на интенсивность каталазной и анаэробной дегидрогеназной активности в пределах выделенных классов температур (4-18 °С) положительно с высокой точностью (Р2 > 0,85) аппроксимируется параболой второго порядка (рис. 2б).
Наряду с гидротермическими условиями, каталазная активность лесных торфяных почв (9,1-21,3 мл 0,1 н. КМп04 / (г абс. сух. почвы х 20 мин) определяется содержанием ионов Ре3+ на 87 %, Ре2+ — на 66 и РеС — на 50 % восходящей ветвью квадратичной параболы (табл. 3, рис. 1б, в, д, е). Эта связь вполне закономерна: ион Ре3+ входит в состав простетической группы катала-зы [Кретович, 1980], а железоорганические комплексы содержат железо, как в закисной, так и в окисной форме [Фокин, Карпухин, 1972]. Влияние воднорастворимых форм железа на анаэробную дегидрогеназную активность почв (0,09-1,54 мг аскорбиновой кислоты / (г абс. сух. почвы х 2 мин), судя по индексам детерминации, несколько слабее (табл. 3, рис. 1б, г, д, е).
В свою очередь, воздействие оксиредуктаз как компонентов сложной окислительно-восстановительной системы почв на ОВ-потенциал, суммарно характеризующих ее окислительно-восстановительную способность, определяется главным образом уровнем активности каталазы. Связь высокой тесно-
ты (Р2 — 0,76) аппроксимируется квадратичной параболой (табл. 3). Сопряженность анаэробной дегидрогеназной активности осушенных торфяных почв и ОВ-потенциала оценивается в целом как слабая (Р2 — 0,40) вследствие разнонаправленности трендов в условиях низкой и высокой влажности, подобно мобильному углероду и восстановленному железу (табл. 4).
Статистическая процедура распределения по классам влажности и температур показателей ОВ-потенциала, оксиредуктазной активности почв и водно-растворимых продуктов деструкции торфа позволила выявить гидротермические условия, при которых наблюдаются сходные тенденции в уровнях проявления окислительно-восстановительных и биохимических процессов. Максимальная интенсивность обнаруживается при влажности почв 40-50 (60) % ПВ и сопутствующей температуре 12-13 °С, что опосредованно характеризует наиболее благоприятные гидротермические условия жизнедеятельности психрофильных микроорганизмов в лесных торфяных почвах. В условиях повышенной влажности (> 70 % ПВ) и более низких положительных температур напряженность биогеохимических процессов синхронно снижается. В режиме иссушения (< 10-40 % ПВ) при температуре > 13-20 °С почвенные процессы реагируют на изменение гидрологических условий дифференцированно. По мере увлажненности почв (в пределах указанного диапазона) наблюдается сопряженное увеличение восстановленного железа, мобильного углерода, нарастание активности анаэробной дегидрогеназы, что сопровождается закономерным снижением железа окисленного и связанного с органическим веществом, падением каталитической активности почв и значений ОВ-потенциала. Эти специфические проявления почвенных процессов в условиях низкой влажности связываем с усилением биохимической активности почвенной микрофлоры. Установлено, что наибольшие изменения в численности микроорганизмов наблюдаются при повышении влажности почв от 10 до 40 % от ПВ [Ла-тыпова, 1968]. Несомненный ферментативный характер процессов восстановления железа микроорганизмами показан Т. М. Аристовской [1980].
В режиме интенсивного осушения влажность торфяных почв < 40 % ПВ, составляя 86 % от числа наблюдений за период вегетации, способствует формированию достаточно агрессивной окислительной среды (ОВП > 600 мв). В этих условиях деструкция торфа смещается в сторону выраженной минерализации субстрата, что способствует активной сработке торфяной залежи. Это проявляется в несколько повышенной зольности и величине рН торфа относительно условий слабого осушения, в явном снижении мобильного углерода 73155 против 166-251 м/100 г, увеличении аммония 8,1-16,2 и 4,5-7,5 мг/100 г и некотором падении оксиредуктазной активности торфяных почв (табл. 1). Поэтому глубокое понижение почвенно-грунтовых вод (> 70 см) на болотах южно-таежной подзоны Западной Сибири следует признать нецелесообразным даже при лесохозяйственном освоении. С экологических позиций более приемлемый, щадящий режим природопользования на лесных болотах складывается при УГВ 20-25 см в период вегетации.
Выводы
1. Слабо и интенсивно осушенные торфяные почвы переходного типа под лесом характеризуются стабильным развитием окислительных процессов в течение всего вегетационного периода. Ведущей потенциалопределяющей системой вследствие высокой порозности аэрации почв выступает кислород воздушной фазы, что обеспечивает повышенную буферность почвенной среды к возникновению восстановительных процессов. Среди биохимических факторов существенное значение в регулировании окислительно-восстанови-
тельных процессов на осушенных лесных болотах имеет каталазная активность почв и отношение [Fe3+] / [Fe2+] в составе водной вытяжки.
2. Анализ оксиредуктазной активности почв и водно-растворимых продуктов деструкции торфа обнаруживает общую тенденцию максимального развития биохимических процессов (кроме аммонификации) при влажности 40-50(60) % ПВ и сопутствующей температуре 12-13 °С — гидротермических условиях наиболее благоприятных для жизнедеятельности психрофильных микроорганизмов в лесных торфяных почвах.
3. Интенсивное осушение болот южно-таежной подзоны Западной Сибири (УГВ > 70 см) следует признать нецелесообразным даже при лесохозяйственном освоении. Приемлемый, щадящий режим природопользования на лесных болотах складывается при УГВ 20-25 см в период вегетации.
ЛИТЕРАТУРА
Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. 656 с.
Аристовская Т. В. Микробиология процессов почвообразования. Л.: Наука, 1980. 187 с.
Емцев И. Т., Мишустин Е. Н. Микробиология. М.: Дрофа, 2005. 445 с.
Ефремова Т. Т. Почвообразование и диагностика торфяных почв болотных экосистем // Почвоведение. 1992. № 12. С. 25-35.
Ефремова Т. Т., Мелентьева Н. В. Использование хроматографа «Газохром-3101» для определения кислорода в почвенном воздухе и оценка условий аэрации // Изв. СО АН СССР. Сер. биол. наук. 1984. Вып. 2. С. 71-76.
Заварзин Г. А, Колотилова Н. Н. Введение в природоведческую микробиологию. М.: Книж. дом «Университет», 2001. 256 с.
Кауричев И. С., Орлов Д. С. Окислительно-восстановительные процессы и их роль в генезисе и плодородии почв. М: Колос, 1982. 247 с.
Кретович В. Л. Биохимия растений. М.: Высш. шк., 1980. 445 с.
Купревич В. Ф., Щербакова Т. А. Почвенная энзимология. Минск: Наука и техника, 1966. 275 с.
Латыпова Р. М. Ферментативная активность почв и условия среды // Сборник докладов по ферментам почвы. Минск: Наука и техника, 1968. С. 365-372.
Скрынникова И. Н. Классификация целинных болотных и мелиорированных торфяных почв СССР // Почвоведение. 1964. № 5. С. 14-27.
Хазиев Ф. Х. Основы системно-экологического анализа ферментативной активности почв // Экологические условия и ферментативная активность почв. Уфа, 1979. С. 3-18.
Хазиев Ф. Х. Методы почвенной энзимологии. М.: Наука, 2005. 252 с.
Фокин А. Д., Карпухин А. И. Исследование кинетики изотопного обмена железа, связанного с различными фракциями фульвокислот // Изв. Тимирязев. с.-х. акад. 1972. Вып. 6.
Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН,
г. Красноярск
T. T. Yefremova, T. M. Ovchinnikova, S. P. Yefremov REDOX STATE OF FOREST BOG SOILS FROM WEST SIBERIAN DRAINED BOGS
A soil profile of forest bog soils, being heavily or slightly drained, being characterized during summer period by stable development of oxidation processes. A leading potential-governing system being free oxygen, due to high porosity and aeration of bog soils under vegetation. Among biochemical factors, redox potential value is notably affected by catalase soil activity, as well as by [Fe3+]/[Fe2+] cationic ratio. Biochemical processes run, most intensively, under bog soil humidity being 40-50(60) % of soil humidity. Thus, in West Siberian south taiga subzone, bog drainage (with ground water level excessing 70 cm) should be recognized ecologically inadvisable.
