Структура ИЛ

Важнейшие научные достижения лаборатории лесного почвоведения и микробиологии

Важнейшие научные достижения

Систематизированы многолетние экспериментальные данные по почвенным таксонам, выделенным на территории Карелии, составлены банк данных и генетическая почвенная карта М1: 1000000, легенды даны в современной российской (Диагностика и классификация почв СССР, 1985) и международной терминологии ( Почвенная карта мира, 1990). Почвенный покров представлен сочетаниями основных типов и родов почв, уточнены ареалы их распространения. Карта дает полные сведения о почвенных ресурсах Карелии и предназначена для оценки почвенного потенциала, разработки стратегии рационального землепользования и природоохранных мероприятий в масштабах республики.

Впервые для северной и среднетаежной подзон Карелии разработаны принципы бонитировки лесных земель. На основании исследований генезиса, плодородия, структуры почвенного покрова в лесных биогеоценозах представлена система типологической оценки лесных почв. Построены многофакторные модели связи продуктивности древостоев с параметрами лесорастительных свойств почв. Разработаны оценочные шкалы плодородия лесных почв, являющиеся основой земельного кадастра.
Составлена карта продуктивности лесных земель Карелии М 1:500 000, проведено лесорастительное районирование территории.
Составлены почвенные карты охраняемых природных территорий М 1:50 000: Российско-Финляндского заповедника "Дружба", заповедника "Кивач", предполагаемых охраняемых территорий: парков Калевальский, Тулос, Койтайоки, Толвоярви. Легенда составлена в двух вариантах: в российской терминологии и терминологии ФАО-ЮНЕСКО на русском и английском языках.
Выявлены особенности формирования и функционирования микробных ценозов в подзолистых почвах Карело-Кольского региона. Впервые для почв региона получены данные по азотфиксирующей активности почвенной биоты. Определен период полураспада и потенциальная длительность распада органического вещества почв в преобладающих типах леса, описана кинетика минерализационных потерь массы лесных подстилок и органического углерода. Составлены шкалы диапазона численности основных эколого-трофических групп микрооорганизмов в подзолистых почвах среднетаежной подзоны и предложены диагностические системы "тест-объект-процесс". Предложены диагностические системы микробиологических показателей, соответствующие характеру проявления ведущих элементарных почвообразовательных процессов.
На основании многолетних экспериментальных исследований установлены специфические особенности азотного режима лесных почв в подзонах северной и средней тайги Северо-Запада России, определяемые гидротермическими условиями, почвообразующими породами и типом растительности, а также связанными с ними составом и активностью микробоценоза . Установлены закономерности накопления, динамики и трансформации азотных соединений в основных типах лесных почв. Выявлено, что азотный фонд лесных почв характеризуется высокой стабильностью в зональном, временном и экологическом аспектах. Воздействие лесохозяйственных мероприятий проявляется во временном изменении количественных показателей содержания в почвах подвижных соединений азота. Стабильность азотного фонда лесных почв определяет устойчивость характера биологического круговорота азота в лесных биогеоценозах.
Составлены статистические концептуально-балансовые модели круговорота азота в спонтанных и нарушенных сосновых насаждениях северной и среднетаежной подзон Карелии и ненарушенных еловых насаждениях средней тайги. Получены количественные показатели интенсивности превращения азотных соединений в системе атмосфера - растение - почва - почвенные воды.
Впервые на Северо-Западе России проведено микроморфологическое изучение подзолистых и болотно-подзолистых почв, развитых на легких породах, что позволило идентифицировать почвы на низком таксономическом уровне. В результате проведенных исследований установлено разнообразие морфологического строения органогенных и органо-минеральных горизонтов подзолистых и болотно-подзолистых почв Карелии, выяснена экологическая приуроченность органопрофилей данных почв и детально описано их микроморфологическое строение. Выделенные типы органопрофилей позволяют уточнить диагностику и классификацию лесных почв, а также выявить связи процессов трансформации органического вещества с разнообразием экологических условий. Проведена инвентаризация разнообразия почв на ключевых участках на территории Карелии, выявлены взаимосвязи между разнообразием почв и биоразнообразием. Выявлено, что микроморфологическое строение органопрофиля почв является индикатором разнообразия и активности почвенной фауны, определяющих процессы трансформации растительного опада.

Впервые для территории Республики Карелия составлены компьютерные карты содержания тяжелых металлов ( Cd, Pb, Cr, Ni, Co, Zn, Cu, Mn, Fe) и серы в почвах. В рамках международного проекта "Atmospheric Heavy Metal Deposition in Northern Europe" проведен второй тур обследования территории Карелии для установления временной динамики и степени накопления тяжелых металлов и серы в зеленых мхах и лесных подстилках. Исследовано пространственное распространение тяжелых металлов и серы на территории Карелии и установлены их региональные фоновые концентрации. За прошедшие 5 лет, после первого тура обследования, увеличилась концентрация тяжелых металлов во мхах, что свидетельствует об усилении загрязнения атмосферы токсикантами. Наиболее загрязненными являются территории в районе г.г.Костомукши, Петрозаводска, Кондопоги, Сортавалы, Питкяранты, Суоярви и п.Лоухи. Составлены компьютерные карты содержания тяжелых металлов и серы во мхах и лесных подстилках.
Впервые обобщены результаты многолетних исследований по содержанию и трансформации органического вещества в лесных биогеоценозах Восточной Фенноскандии. Рассматриваются факторы формирования гумусовых профилей различных типов почв сосновых и еловых лесов. Выявлена роль почвенной фауны и микробиоты в трансформации растительного вещества и в формировании количественного и качественного состава азотных соединений, их пространственной и временной изменчивости. Установлено, что структура азотного фонда лесных почв характеризуется высокой стабильностью в зональном и экологическом аспектах. Воздействие лесохозяйственных мероприятий проявляется во временном изменении количественных показателей. Стабильность азотного фонда лесных почв определяет устойчивость характера биологического круговорота в лесных экосистемах.
Математические модели круговорота азотных соединений показали, что в круговороте азотных соединений основная роль принадлежит биологическому циклу, а геологический играет второстепенную роль. Продуктивность хвойных древостоев в гумидной зоне связана прямой корреляционной зависимостью с запасами органического вещества и азота в корнеобитаемом слое почв. Данные исследования легли в основу бонитировки лесных почв Карелии и представлены в виде монографии.
Выявлено разнообразие почв территории Заонежья, включающего о.Кижи. Уникальность региона определена широким распространением углеродсодержащих пород - шунгитовых сланцев. Составлен систематический список почв, дана характеристика их физических, химических и биологических свойств. Впервые разработана таксономия и классификация почв на шунгитсодержащих породах. На исследуемую территорию составлена почвенная карта М 1: 200000, отражающая сложность почвенного покрова, его пестроту и мелкоконтурность.
Впервые составлены картосхемы кислотности и содержания тяжелых металлов во мхах и почвах Заонежья. Установлено наличие и характер радиальных геохимических барьеров в профиле почв, связанных с изменением кислотно-щелочного потенциала, содержания органического вещества и наличия шунгитовых сланцев. Сорбционно-шунгитовые геохимические барьеры выделяются впервые. Методом почвенных катен выявлены латеральные геохимические барьеры, препятствующие распространению токсикантов в окружающей среде.
Проведенные исследования дают возможность разработать мероприятия по рациональному использованию, повышению плодородия и охране уникальных почвенных образований - буроземов шунгитовых, которые в настоящее время, вследствие разработки шунгитовых месторождений, подвергаются уничтожению. Территория Заонежья, богатая полиметаллическими рудами, может быть использована для их добычи, в таком случае, проведенная работа позволит дать прогноз характера загрязнения, его уровня и построить модели распределения химических элементов между компонентами природной среды.


Структура ИЛ
Последние изменения: 25 апреля 2016