Skip to content

Структура торфа: Торф | Учебный кабинет геологии

Содержание

Свойства торфов и торфяных грунтов в природе

Свойства и характеристики торфяных грунтов обладают естественными различиями, зависящими от вида, состава торфа, изначальной влажности, погодных условий и других факторов.

Различия в плотности

Торфы, несмотря на различия в составе и его особенности, обладают значительно меньшей плотностью, нежели минеральные грунты. Причем значение плотности торфа тем ниже, чем выше стадия его разложения.

Различия в плотности торфов характеризуются его происхождением и составом. Верховой торф с обыкновенным составом при естественной влажности, как правило, имеет плотность, равную 1,0 г/см3. Плотность низинного торфа, в особенности аллювиально-болотного происхождения, имеет более высокое значение – 1,0 – 1,2 г/см3.

Малой величиной плотности (0,07 – 0,2г/см3) характеризуется скелет нормализованного торфа, варьируясь в зависимости от степени его разложения. Если сравнивать его с показателем аллювиально-болотного низинного торфа, то плотность последнего значительно выше – 0,15 – 0,50 г/см3.

Показатели пористости

При малой плотности торфы обладают высокой пористостью, также зависящей от влажности и степени разложения. Слаборазложившийся нормализованный торф имеет пористость на уровне 90-95%, и этот показатель уменьшается по мере разложения органического вещества. Состав торфа также влияет на величину пористости и характер пор: наличие глинистых и коллоидных частиц в торфе определяет очень мелкие поры, тогда как слаборазложившиеся растительные остатки обеспечивают весьма крупные поры.

Характеристики усадки

Изменение влажности торфа отражается на его объеме и характере пористости. По мере испарения влаги происходит объемная усадка, составляющая, в зависимости от условий, от 15-20% до 65-75%. Чаще эта величина составляет 40-50%. Усадка значительна во всех видах торфов, в том числе низинных, высокозольных. Величина усыхания торфа зависит от степени его разложения, количества содержания зольных частиц, первоначальной влажности. Чем больше стадия разложения, тем ниже величина усадки торфа.

Способность к набуханию

В естественных условиях торфяные образования являются практически полностью водонасыщенными, из-за чего способность их к набуханию чрезвычайно мала. Эта способность увеличивается после высыхания и повторного увлажнения торфа. Однако ввиду того что высыхание полностью изменяет первоначальную структуру торфа, после повторного увлажнения он уже не достигнет той степени влажности и объема, которой обладал в естественном состоянии.

Водопроницаемость

Показатели водопроницаемости торфяных грунтов относительно малы, несмотря на высокую пористость. Водопроницаемость прямо пропорциональна степени разложения торфа, сопровождающегося снижением пористости и, соответственно, уменьшением способности пропускать влагу. Сильноразложившиеся торфысравнимы по степени водопроницаемости с глинами, а слаборазложившиеся – с песком.

Сжимаемость

По сравнению с минеральными грунтами, торфяные обладают очень высокой способностью к сжиманию. Эта способность в значительной степени характеризуется происхождением, влажностью, степенью разложения торфа. Наиболее плотные торфы, например, аллювиально-болотного высокозольного типа, имеют наименьшую сжимаемость, причем увеличение показателя зольности и влажности способствуют уменьшению сжимаемости.

Слаборазложившиеся торфы обладают большей сжимаемостью, чем сильноразложившиеся за счет разницы в показателях плотности. При любом нарушении структуры торфа его сжимаемость увеличивается на 10-30% по сравнению с торфом, находящимся в естественных условиях.

Прочностные характеристики

Прочность торфяных грунтов также варьируется в зависимости от влажности, условий, степени разложения, генезиса торфа. Наиболее прочными являются низинные высокозольные торфы аллювиально-болотного происхождения. Нормализованные торфы, напротив, характеризуются меньшей прочностью.

На прочность влияет также степень разложения: чем она выше, тем выше показатель прочности. В большей степени прочность определяется плотностью, пористостью и содержанием золы в торфе.

Осадка

При возведении сооружений на торфяных почвах всегда следует помнить о таких особенностях, как неоднородность состава торфяных залежей, которая может привести к неравномерной осадке здания. Осадка протекает, как правило, на протяжении значительного времени, однако быстрее, чем на минеральных почвах. Причиной этому можно назвать тот факт, что торфяные почвы имеют свойство изменять свою структуру и плотность со временем под действием микробиологических процессов, чего не происходит в минеральных почвах.

Свойства торфа в естественном состоянии

На плотность торфа влияет степень его разложения, состав органических и минеральных компонентов, зольность и влажность. Максимальные показатели твердости торфа меньше, чем у минеральных грунтов. У низинного максимальная твердость равна 1,2 г/см³. У верхового немного ниже – 1 г/см³. Чем больше степень разложения, тем ниже твердость торфа. С плотностью все наоборот, ее показатель прямо пропорционален степени разложения. Ее максимальный показатель для низинного торфа – 0,5 г/см³, для верхового – 0,2 г/см³.

Такие показатели твердости и плотности торфа влияют на его пористость, которая составляет 90-95%. В процессе разложения она постепенно снижается. На разложение торфа влияют различные факторы, поэтому пористость в торфе неоднородная. Коллоидные и глинистые компоненты образуют мелкие поры. Неразложившиеся полностью растительные составляющие дают поры крупного размера.

Когда торф находится в природной среде, в его составе присутствует много воды. Под воздействием внешних факторов она испаряется, что дает усадку. В среднем, ее процент составляет 40-50. Максимальные показатели усадки составляют 74%, минимальные не превышают 15%. На эту величину влияют два показателя: во-первых, степень разложения обратно пропорциональная усадке, во-вторых, геологические данные, а именно зольность и влажность. Находясь во влажном состоянии, торф настолько водонасыщен, что не способен впитать еще больше влаги. Нужно, чтобы он достаточно высох, чтобы опять впитывать влагу. Последующее насыщение торфа влагой неспособно вобрать то ее количество, которое было в первый раз. Иначе говоря, его тепловая обработка снижает впитывающие способности торфа.

Казалось бы, торф достаточно водопроницаем, благодаря пористой структуре. Несмотря на ожидание, его пропускная способность невелика. Впоследствии, когда торф уплотняется, эта способность прямо пропорционально уменьшается. Когда торф находится в слаборазложившемся состоянии, его пропускная способность приравнивается к показателям песка, у сильноразложившейся массы показатели напоминают глину.

Благодаря пористой конструкции, торф обладает хорошей сжимаемостью. Если сравнивать этот показатель у минеральных грунтов, то у них она намного ниже. Увеличение сжимаемости торфа местами в сотни раз больше, чем у минеральных грунтов. Она зависит от степени разложения материала и увеличивается у слаборазложившихся грунтов. Поэтому более плотный низинный торф имеет слабую сжимаемость. Слаборазложившийся верховой, наоборот, обладает большей способностью сжимания. Механическая обработка почвы влияет на ее сжимаемость в сторону увеличения до 30%. По сравнению с ней, естественные залежи торфа менее сжимаемы. Плотный торф более прочный, по сравнению с пористым. Поэтому низинный материал, по сравнению с верховым, выдерживает большую нагрузку.

 

Особенности питательных субстратов на основе верхового сфагнового торфа

Получение высокой урожайности сельскохозяйственных культур в защищенном грунте невозможно без применения комплекса мер для создания и поддержания оптимальных физико-химических свойств тепличных питательных субстратов, которые являются базовыми для грунтовой и малообъёмной технологии. 

Основным компонентом данных субстратов является торф, составляющий в них от 30 до 100% по объёму. Торф является лучшим субстратом для выращивания растений. В то же время следует иметь в виду, что торф, применяемый для производства тепличных субстратов, должен обеспечивать оптимальные условия для роста и развития растений. Использование торфа и торфяных субстратов с заданными свойствами гарантирует возможность управления процессами выращивания растений. Однако создать благоприятный для растений водный и воздушный режимы в зоне корнеобитания, а также нужный уровень минерального питания с учётом требований культуры, можно лишь при условии только определённых видов торфа. Установлено, что наиболее пригодным для производства субстратов является торф верхового типа моховой группы степенью разложения не более 20%, зольностью не более 5%, содержанием лигнина не более 5%. Ботанический состав должен характеризоваться наличием сфагновых мхов в количестве не менее 80% (Кузнецова Л.М., Галак тионова АА, 1985, Кузнецова Л.М, Булганина В.Н. и др., 1987). 

Сфагновый верховой торф обладает значительной буферностью и высокой сорбционной способностью. Это позволяет применять повышенные нормы минеральных удобрений и за счёт этого регулировать уровни питания в широких диапазонах без опасности создания вредной для растений концентрации солей. Данный тип торфа обладает антисептическими свойствами, обусловленными сильнокислой реакцией среды и наличием фенольных соединений. (Кузнецова Л.М., 1987). 

Сфагновый верховой торф, сочетая высокую пористость(до 95%) и высокую влагоёмкость, выгодно отличается от других типов торфа — низинного и переходного. Для роста растений на верховом торфе оптимальным является содержание влаги в пределах 77,7-84,6% от массы. В этом случае 35-50% объёма пор занято воздухом, что исключительно важно для нормального функционирования корневой системы. Даже при обильном поливе верховой торф содержит в порах до 20% воздуха. Низинный разложившийся торф в этом отношении имеет менее благоприятные показатели. 

Верховой торф обладает оптимальными водно-воздушными, водоудерживающими, поглотительными свойствами, пористостью, что создаёт уникальные условия для корнеобитаемой среды, а также быстрого роста и развития растений. Органическое вещество торфа в процессе разложения продуцирует углекислый газ, что важно при выращивании растений в защищенном грунте. 

Следует отметить, что верховой торф обладает устойчивой структурой, которая длительное время не поддаётся действию микробиологического разложения. В связи с этим данный тип торфа можно использовать в качестве грунта в течение трёх и более лет без значительных изменений структуры (Кузнецова Л.М., Галактионова АА, 1985). 
Насыпная плотность сфагнового торфа неболь­шая, 130-180 кг/мЗ. Данная особенность торфа об­ легчает работу с ним в теплицах. 

Базовый торф ООО «Пельгорское-М», добываемый из собственных залежей, представлен верховым сфагновым торфом низкой степени разложения (15%). Торф светло-коричневого цвета, кислый ( pHKCl 2,70), малозольный (2,51%), с высокой вла гопоглотительной способностью и высокой пористостью (95%), чистый в отношении содержания тяжёлых металлов. Торф по показателям качества соответствует требованиям норм ГОСТ Р 51213-98, предъявляемым к торфу низкой степени разложения. Следовательно, торф пригоден для производства субстратов, питательных смесей, грунтов и других торфяных изделий. 

Общеизвестно, что тепличный грунт в процессе многолетнего использования испытывает интенсивное воздействие факторов микроклимата, агротехники и др., в связи с чем его физико-химические свойства ухудшаются, снижается урожайность. Использование верхового торфа низкой степени разложения для приготовления питательных грунтов (субстратов) предпочтительнее в связи с присутствующими этому торфу свойствами, которые в наибольшей степени отвечают требованиям тепличной культуры. Исследования по динамике физических свойств тепличного грунта показывают, что грунт из верхового торфа в течение трёх лет сохраняет свою структуру, рыхлое сложение, меньшее колебание по содержанию органического вещества по сравнению с грунтом из низинного торфа, который, несмотря на введение органических рыхлящих добавок, значительно уплотнялся. Следует отметить, что физические свойства грунта из верхового торфа низкой степени разложения при эксплуатации его в производственных условиях практически не изменяется при условии ежегодного внесения добавок свежего грунта в количест ве 18-20% от первоначального объёма. Установлено увеличение урожайности овощных культур на 2 — 4 кг/м2 , выращенных на субстрате из верхового торфа низкой степени разложения, по сравнению с грунтами из низинного торфа и дерновой земли. Также улучшалось качество рассады овощных и цветочных культур, срок выращивания которых сокращался, а приживаемость растений после высадки на постоянное место приближалась к 100% (Галактионова А.А., Кузнецова Л.М., Яковлева Л.Н, 1983).

Месторождения торфа — Интернет-энциклопедии Красноярского края

Торф образуется в результате естественного отмирания и неполного распада болотных растений под воздействием биохимических процессов в условиях повышенной влажности и недостатка кислорода. Залегает на поверхности Земли или на глубине первых десятков метров под покровом минеральных отложений. От почвенных образований торф отличается по содержанию в нем органических соединений (не менее 50 % по отношению к абсолютно сухой массе), от бурого угля — повышенным содержанием влаги и форменных растительных остатков, а в химическом отношении — наличием сахаров, гемицеллюлоз и целлюлозы.

Состоит из не полностью разложившихся остатков растений, продуктов их распада (гумуса) и минеральных частиц, в естественном состоянии содержит 86—95 % воды. Растительные остатки и гумус содержат органические и минеральные части, последняя определяет зольность торфа. Перегной придает торфу темную окраску. Относительное содержание в торфе бесструктурной массы, включающей гуминовые вещества и мелкие растительное ткани, утратившие клеточное строение, определяет степень разложения: различают торф слаборазложившийся (до 20 %), среднеразложившийся (20—35 %) и сильноразложившийся (свыше 35 %). В ботаническом составе торфа присутствуют остатки древесины, коры и корней деревьев и кустарников, различные части травянистых растений, а также гипновых и сфагновых мхов. В зависимости от ботанического состава, условий образования и свойств выделяют 3 типа торфа: верховой торф, переходный торф и низинный торф.

Химический состав и свойства торфа тесно связаны с его типом, ботаническим составом и степенью разложения. Содержание макро- и микроэлементов в торфе зависит от зольности и ботанического состава. Максимальное содержание элементов выявлено в торфе низинного типа.

Структура верхового торфа изменяется от губчатой, губчато-волокнистой до пластично-вязкой, низинных — от войлочной, ленточно-слоистой до зернисто-комковатой. Плотность торфа зависит от влажности, степени разложения, зольности, состава минеральной и органических частей. Влагоемкость торфа в зависимости от ботанического состава и степени разложения колеблется от 6,4 до 30 г/кг: максимальная — у верхового торфа моховой группы.

Торф северных болот может использоваться для сбора нефти при разливах

Северный торф значительно более пористый, чем тот, который формируется в более южных условиях

Архангельск, 6 апр — ИА Neftegaz.RU. Торф, сформировавшийся в условиях северных болот, может использоваться в качестве эффективного сорбента для сбора нефти и нефтепродуктов, например, при разливах.
Об этом сообщила завлабораторией болотных экосистем Института экологических проблем Севера Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики (ФИЦКИА) С. Селянина.

Тезисы С. Селяниной:

  • северный верховой торф перспективен для нефтесорбции;
  • свойства торфа очень зависят от условий, где он формируется, и существуют большие различия торфа, который формируется на юге, и того, который сформирован у нас на севере;
  • если на основе нашего торфа создать сорбент и применить разработанные нами способы обработки поверхности, то получается, что его способность сорбировать нефть в 1,5-2 раза выше;
  • т.е. мы можем с помощью этого торфа собрать в 2 раза больше нефти или нефтепродуктов.
Северный торф значительно более пористый, чем тот, который формируется в более южных условиях.
Этому способствует:
  • холодный климат;
  • высокая влажность;
  • длительный влажный период в течение года.
Из-за этого растения слабо разлагаются, потому что почти сразу попадают в зону, куда почти не поступает воздух, а для разложения нужен кислород.

С. Селянина добавила:

  • у северных растений из-за холода, влажности, короткого лета и малого количества солнца отличается состав веществ;
  • эти вещества будут разрушаться тоже по-другому;
  • получается торф с очень слаборазложившейся структурой, пористая структура растения сохраняется;
  • получается сетчатый такой материал, высокосетчатый субстрат;
  • т.е. очень много пор, куда может попасть нефть, и даже ее оттуда потом отжать невозможно, настолько плотно он ее удерживает.
Ученый отметила, что это тоже очень важное свойство, т.к. можно собрать нефтепродукты, например, с воды, и они не «выльются» обратно.
Такой сорбент с нефтепродуктами можно перевозить.

Кроме того, важно, что торф — это природный продукт, который не будет наносить экологический ущерб, что особенно актуально в условиях низкой устойчивости приактических биогеоценозов к антропогенному воздействию и слабой способности к самовосстановлению.

Использовать как топливо?
Ученые ФИЦКИА также создали методы обработки поверхности торфа, чтобы усилить его впитывающую способность.
При этом такой торф с нефтепродуктами можно использовать в дальнейшем в качестве достаточно эффективного топлива, поскольку и сам торф является горючим материалом.
Ученые продолжают исследования в данном направлении.

С. Селянина отметила:

  • нами разработаны подходы, чтобы модифицировать, изменять поверхность торфа, чтобы он еще лучше сорбировал нефть;
  • торф может использоваться для сбора и других загрязнителей, для этого нужно менять его структуру;
  • поллютанты могут связываться, аналогично нефти, порами торфа, а могут и за счет химических связей.
Напомним, что недавно ученые Санкт-Петербургского госуниверситета (СПбГУ) вызвались изучить особенности миграции веществ, загрязняющих почвы северных районов нефтегазодобычи в Западной Сибири в условиях потепления в Арктике.

Влагоемкость торфа

Способность вещества поглощать и удерживать воду называется влагоемкостью.

У воздушно-сухого торфа она измеряется отношением массы воды, поглощенной единицей воздушно-сухого торфа, к массе этой единицы. К естественно-влажному торфу применяют термин полной влагоемкости, под которой понимают максимальную насыщенность торфа водой в условиях полной и свободной фильтрации при отсутствии испарения.

Способность торфа поглощать и удерживать влагу объясняется в основном анатомическим строением растений-торфообразователей, структурой торфа и коллоидными свойствами гумуса и зависит от ботанического состава торфа, его дисперсности и степени разложения.

Основные торфообразователи верховых болот — сфагнумы — в воздушно-сухом и абсолютно сухом состоянии в силу особенностей своего анатомического строения способны поглощать воды во много раз больше собственной массы:

Торфяная подстилка из этих же растений-торфообразователей обладает несколько меньшей, но все-таки значительной влагоемкостью.

Коллоидные свойства торфа, выражающиеся в способности во влажном состоянии поглощать большое количество воды, а по высушивании до воздушно-сухого состояния терять способность водопоглощения (необратимость коллоида), тоже неодинаковы в различных видах торфа и зависят от степени разложения.

По данным И. Д. Соколова, сфагновые торфы всех типов дают наибольшие показатели полной влагоемкости. По отдельным видам торфа колебания влагоемкости весьма значительны и зависят не только от вида, но и от степени разложения. С повышением степени разложения разница в показателях полной влагоемкости торфов различных видов сглаживается.

Структура торфа является одним из его первичных свойств, связанных с генезисом торфяных месторождений.

Важнейшие признаки, определяющие структуру торфа: соотношение и связь между основными компонентами торфа — волокном, гумусом и минеральными включениями; взаимное расположение элементов торфяного волокна и положение их в плоскости простирания слоя залежи; размер и форма структурных остатков, а также частиц и агрегатов гумуса; пористость торфа.

При изучении взаимного расположения элементов торфяного волокна А. В. Пичугиным было отмечено наложение отмерших растительных остатков на сформировавшийся пласт торфа и внедрение в него живых подземных органов растений (корневищ, корней).

В чистом виде процесс наложения проявляется в гипновых и сфагновых топях, где стебли мхов по отмирании ложатся на слой торфа в горизонтальной плоскости. Поэтому сухие монолиты гипновых и сфагновых торфов легко расслаиваются на горизонтальные отдельности. При наличии в фитоценозах древесных, кустарничковых и травянистых компонентов корни и корневища этих растений внедряются в толщу ранее отложившихся торфов и скрепляют их, сообщая им повышенную прочность.

Структура торфа зависит от динамики торфонакопления. Она различна для разных видов торфа и легко распознается с помощью микроскопа. Поэтому макроструктура является одним из диагностических признаков при определении видов торфа в полевых условиях. Четко распознаются восемь основных видов структур.

1.Тонкозерни стая пластичная связная структура у верховых торфов высокой степени разложения (соснового, сосново-пушицевого).

2. Грубозернистая зернисто-комковатая слабосвязная структура низинных лесных торфов возникает в результате распада древесины и коры деревьев. Как та, так и другая легко дробятся по трем направлениям, (продольному, поперечному и тангенциальному), о чем свидетельствует преимущественно кубовидная или призматическая форма зерен, слагающих торф. Изредка в низинных лесных торфах встречаются пряди волокон, оставшихся от лубяной части ствола. Частицы гумуса располагаются рассеянно, не образуя сгустков. В связи с этим кирпичи низинного торфа имеют большую крошимость.

3. Ленточная или ленточно-слоистая структура особенно ярко выражена у тростникового, вахтового и хвощового торфов. Как и у всех других травяных торфов, их растительное волокно образовано в основном из подземных органов растений — корневищ и корней. Корневища, внедряясь в торф, располагаются в горизонтальной плоскости. В течение вегетационного периода и после отмирания они находятся во влагонасыщенном субстрате, не подвергаются столь сильному распаду и сохраняются в торфе, слагая его скелетную часть.

Надземные части растений и после отмирания значительное время находятся на поверхности субстрата в аэробных условиях. Здесь они нацело разлагаются и поступают в торф в виде бесформенного детрита. По мере накопления новых слоев торфа корневища уплощаются и принимают вид длинных лент, переслоенных большим количеством гумуса, ежегодно отлагающегося за счет распада надземных частей растений.

4. Войлочная структура свойственна осоковым торфам. Растительное волокно их состоит в большей части из корней осок второго и третьего порядков, которые мало отличаются по размерам и в массе придают торфу довольно однородную структуру. В период роста корни, разветвляясь, внедряются в субстрат во всевозможных направлениях, переплетаются и в совокупности составляют скелетную основу торфа в виде войлока, состоящего из спутанных нитей.

5. Волокнистая структура характерна для пушицевого и шейхцериевого торфов слабой степени разложения. В пушицевом торфе ее образуют обладающие большой прочностью волокна пушицы, остающиеся после распада оснований листьев в виде волокнистых прядей. В шейхцерневом торфе его волокнистая основа образована корневищами этого растения.

6. Чешуйчато-слоистая структура свойственна гипновым торфам. Стебли гипновых мхов, полегающие в общей массе горизонтально, почти всегда сохраняют большое количество

олиственных стеблей, которые и сообщают структуре торфа дополнительную черту — чешуйчатость.

7. Плойчатая структура характеризует сфагновые торфа слабой степени разложения, уплотненные тяжестью вышележащих слоев.

8. Губчатая структура свойственна всей массе сфагновых торфов слабой степени разложения, слагающих верхние слабо уплотненные слои залежи. Отдельные элементы растительного волокна лежат очень рыхло, едва соприкасаясь, при незначительном содержании гумуса.

Структура торфа, точнее преимущественное расположение элементов растительного волокна в вертикальной или горизонтальной плоскости, оказывает влияние на направление его водопроводимости. Так, значение коэффициента фильтрации в сфагновом торфе в горизонтальном направлении больше, чем в вертикальном.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Торф

Просто выберите нужный вид торфа и он автоматически добавится в корзину

Рассмотрим, что такое торф для тех, кто еще пока не определился нужен ли он ему или все же нет. Если говорить простым и понятным языком, то торф — это перегнившие остатки растений и животных, сформировавшиеся в плодородную субстанцию в заболоченных условиях. Иными словами, за многие сотни и тысячи лет в заболоченной местности отмирали деревья, мох, трава и кустарники, животные и рыба, населяющие болота, и осаждались на дне болот. В результате создавалась среда с минимальным доступом кислорода и при этом переизбытком влаги. За многие годы этот осадок на дне болот уплотнялся все новыми и новыми отложениями и получался наш торф. Как видно из процесса образования – торф откладывается слоями, и соответственно делится по своим полезным качествам в зависимости от слоя.

Столько видов торфа можно заказать у нас

Низинный торф

Низинный называется самый глубоко залегаемый слой торфа. Обычно низинный торф выбирают для повышения плодородности почвы на участке. Чаще всего торф смешивают с уже имеющимся на участке грунтом получая в итоге высокоплодородный слой почвы. Эта почва обладает полным набором питательных веществ, необходимых для выращивания большинства видов сельскохозяйственных и декоративных культур. Наш низинный торф имеет очень рыхлую, скорее даже рассыпчатую структуру и благодаря этому отлично удерживает в себе достаточное количество кислорода, позволяя при этом легко циркулировать воде.

Переходный торф

Чаще всего переходный торф является тонким пластом между верховым и низинным торфом, но иногда встречаются большие пласты, состоящие целиком из переходного торфа. Он сочетает в себе все положительные качества как верхового, так и низинного торфа, являясь по сути уникальным решением для тех заказчиков, которые хотят получить «все и сразу».

Верховой торф идеально пропускает через себя воздух

Верховой торф

Визуально верховой торф имеет светло коричневый оттенок, рыхлую структуру. Степень разложения у верхового торфа минимальна, а это означает что использовать на своем участке его можно на протяжении нескольких сезонов. Кислотность верхового торфа колеблется обычно от 2,8 до 3,3 pH. Важной характеристикой верхового торфа является его уникальная способность идеально пропускать через себя воздух, при этом максимально задерживать влагу. А это означает что даже при регулярном и обильном поливе в порах почвы будет содержаться более 20% воздуха.

Exim — Новости: Особенности добычи торфа влияют на качество покровной почвы

Способ, которым был добыт торф, не менее важен для успешного грибоводства, чем все остальные технологии. Добыча торфа экскаватором сохраняет его структуру, в то время как фрезерная добыча негативно влияет на его свойства.

При разработке залежей торфа чаще всего используется торф с глубины 1-6 метров. Самый верхний и самый нижний слоя торфа не используются, так как в верхнем содержится много загрязнений, а в нижнем — большое содержание глины и другого подстилающего грунта. Для нужд сельского хозяйства и грибоводства используется два способа добычи торфа — при помощи экскаватора (копаный торф) и при помощи фрезы (фрезерный торф).

Фрезерный способ добычи торфа ведется путем отделения верхних тонких слоев толщиной около 15 мм от основной массы торфяного грунта. После этого фрезерный торф высушивается до влажности менее 60% и разделяется по фракциям, что разрушает его структуру и делает непригодным для производства исходного компонента для покровной смеси. Также снижается такая характеристика как влагоемкость. Тем не менее, фракция 20-40 мм в количестве 10-20 объемных процентов всегда используется для приготовления комковатой покровной почвы.

Копаный торф добывается экскаватором с глубины до 6 метров. Добытый этим способом торф сохраняет свою структуру и влагоемкость. Также, с точки зрения экологии, добыча экскаватором менее разрушительно действует на структуру природной залежи.

С точки зрения многих качественных показателей использование копаного торфа для производства покровных смесей является предпочтительным.

В настоящее время для выращивания грибов преимущественно используется более тяжелая покровная почва, которая приготовлена из черного торфа верховых болот. Её качества позволяют получать не только высокие урожаи, но и более крупные плодовые тела грибов, что облегчает их сбор. Также стоит обращать внимание на то, чтобы торф не был слишком илистым и плотным, сохранял открытость структуры.

В зависимости от условий образования, ботанического состава и свойств выделяют три типа торфа:

-верховой тип. Верховой торф образовался около 5000 лет назад. Благодаря использованию верхового типа торфа при изготовлении покровной почвы можно добиться её влагоемкости, открытой структуры, хорошего газообмена между компостом и воздухом в камере, быстрого впитывания воды. К негативным свойствам можно отнести непродолжительную влагоемкость — быстро впитывает и быстро отдает воду. Величина рН у верхового торфа составляет 3-4, зольность — 3-5%.

-низинный тип. Низинный торф образовался около 12000 лет назад в условиях богатого минерального питания. Удельный вес низинного торфа составляет от 350 кг/м². Он обеспечивает удержание влаги в покровной почве и обеспечивает её плотность. Структура такого торфа закрытая, анаэробная, он плохо впитывает, но долго удерживает влагу. РН составляет 4-6, зольность — 10%.

-переходный тип. Этот торф обладает характеристиками и низинного и верхового торфа, однако по своим свойствам больше похож на низинный.

После того, как торф был выкопан, он раскладывается на просушку. Предпочтительнее естественная или полевая просушка — благодаря ей структура торфа не меняется, не ломается и не пересушивается. Влажность просушенного торфа должна быть не менее 70-75%.

Помимо правильной добычи и просушки, торфпредприятие должно использовать торфа нужной влажности и правильно смешивать их, а также учитывать климатические условия — при жаркой и сухой погоде цикл просушки должен быть сокращен.

Рецептура покровной почвы может меняться в зависимости от используемого торфа, активности компоста и имеющегося в наличии оборудования.

При выращивании на компосте Фазы 3 покровная почва должна быть более тяжелой, влагоемкостью более 90%, рН около 7,5, влажностью более 75%, электропроводностью — 0,5-1,0 mSm-1, объемной плотностью около 700-800 г/л.

При выращивании на компосте Фазы 2 покровная почва должна быть влагоемкостью 90-100%, влажностью 75% и выше, рН — 7,4-7,6, электропроводностью — 0,5-1,0 mSm-1, объемной плотностью около 550-650 г/л.

Рецептура покровной смеси:

Фаза 3 — механизированная загрузка:

1. торф низинный или переходный копаный — 80-90%

2. торф верховой фрезерный(20-40мм) — 10-20%

3. минеральное удобрение — 10-25%

Фаза 2 -при механизированной загрузке и настроенной климатической установке рецептура такая же как и для Фазы 3 при ручной загрузке:

1. торф низинный копаный — 60-80%

2. торф верховой копаный — 20-40%

3.торф верховой фрезерный (20-40 мм) — 10%

4. минеральное удобрение — 10-25%

После того, как пропорции определены, ингредиенты смешиваются без добавления воды, а при последующих смешиваниях добавляется вода. Лучше всего смешивать и структурировать покровную почву при помощи системы транспортеров или растворомешалок. 

Подготовлено по материалам журнала «Школа грибоводства» №3,май/июнь 2016

Свойства торфа, доминирующий тип растительности и структура микробного сообщества в тропических торфяниках

  • Bligh EG, Dyer WJ (1959) Быстрый метод экстракции и очистки общих липидов. Канадский журнал биохимии и физиологии. 37:911–917. https://doi.org/10.1139/o59-099

    CAS Статья пабмед Google Scholar

  • Борга П., Нильссон М., Тунлид А. (1994) Бактериальные сообщества в торфе по отношению к ботаническому составу, выявленному анализом фосфолипидов и жирных кислот.Биология и биохимия почвы 26: 841–848. https://doi.org/10.1016/0038-0717(94)

    -X

    CAS Статья Google Scholar

  • Чемберс Л.Г., Гевара Р., Бойер Дж.Н., Трокслер Т.Г., Дэвис С.Е. (2016) Влияние засоления и затопления на структуру и функции микробного сообщества в мангровой торфяной почве. Водно-болотные угодья 36: 361–371. https://doi.org/10.1007/s13157-016-0745-8

    Статья Google Scholar

  • Купер Х.В., Вейн С.Х., Эверс С., Аплин П., Гиркин Н.Т., Шёгерстен С. (2019) От торфяно-болотных лесов до плантаций масличных пальм: стабильность углерода тропических торфяников.Геодерма 342:109–117

    CAS Статья Google Scholar

  • Damste JSS, Rijpstra WIC, Hopmans EC, Weijers JWH, Foesel BU, Overmann J, Dedysh SN (2011) 13,16-диметилоктакозанандиовая кислота (изодиаболовая кислота), распространенный трансмембранный липид подразделений Acidobacteria 1 и 3. Прикладная и экологическая микробиология 77:4147–4154. https://doi.org/10.1128/Aem.00466-11

    CAS Статья пабмед Google Scholar

  • Дарги Г.К., Льюис С.Л., Лоусон И.Т., Митчард Э.Т.А., Пейдж С.Е., Боко Ю.Е., Ифо С.А. (2017) Возраст, протяженность и запасы углерода комплекса торфяников Центрального бассейна Конго.Природа. https://doi.org/10.1038/nature21048

  • Де Дейн Г.Б., Квирк Х., Окли С., Остл Н., Барджетт Р.Д. (2011) Быстрый перенос фотосинтетического углерода через систему «растение-почва» в различных культурах, богатых видами. луга. Биогеонауки 8:1131–1139. https://doi.org/10.5194/bg-8-1131-2011

    CAS Статья Google Scholar

  • Дедыш С.Н., Панкратов Т.А., Белова С.Е., Куличевская И.С., Лизак В. (2006) Филогенетический анализ и in situ идентификация состава бактериального сообщества в кислом сфагновом торфянике.Прикладная и экологическая микробиология 72:2110–2117. https://doi.org/10.1128/Aem.72.3.2110-2117.2006

    CAS Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • Дхандапани С., Ритц К., Эверс С., Юл К.М., Шёгерстен С. (2019) Являются ли вторичные леса второсортными? Сравнение выбросов парниковых газов торфяников, химических и микробных свойств сообществ первичных и вторичных лесов на полуострове Малайзия. Наука о полной окружающей среде.https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.11.046

  • Дирганги С.С., Пагани М., Хрен М.Т., Типпл Б.Дж. (2013) Распределение тетраэфиров диалкилглицерина глицерина в почвах на двух участках окружающей среды в США . Органическая геохимия 59:49–60. https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2013.03.009

    CAS Статья Google Scholar

  • dos Santos RAL, Vane CH (2016) Признаки тетраэфирных липидов показывают антропогенное наложение природного органического вещества в отложениях устья Темзы, Великобритания.Органическая геохимия 93: 68–76. https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2016.01.003

    CAS Статья Google Scholar

  • Espenberg M, Truu M, Mander Ü, Kasak K, Nõlvak H, Ligi T, Oopkaup K, Maddison M, Truu J (2018) Различия в структуре микробного сообщества и круговороте азота в естественных и осушенных тропических торфяных почвах. Научные отчеты 8:1–12. https://doi.org/10.1038/s41598-018-23032-y

    CAS Статья Google Scholar

  • Фиерер Н., Брэдфорд М.А., Джексон Р.Б. (2007) К экологической классификации почвенных бактерий.Экология. https://doi.org/10.1890/05-1839

  • Фростегард А., Тунлид А., Баас Э. (2011) Использование и неправильное использование измерений PLFA в почвах. Биология и биохимия почвы 43: 1621–1625. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2010.11.021

    CAS Статья Google Scholar

  • Гиркин Н.Т. (2018) Выбросы парниковых газов тропическими лесами: коренная регуляция почвенных процессов и потоков. Университет Ноттингема

  • Гиркин Н.Т., Дхандапани С., Эверс С., Остле Н., Тернер Б.Л., Шӧгерстен С. (2020) Взаимодействие между лабильным углеродом, температурой и землепользованием регулирует производство углекислого газа и метана в тропическом торфе.Биогеохимия 147:87–97

    CAS Статья Google Scholar

  • Girkin NT, Turner BL, Ostle N, Craigon J, Sjögersten S (2018a) Аналоги корневого экссудата ускоряют производство CO2 и Ch5 в тропическом торфе. Биология и биохимия почвы 117:48–55. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2017.11.008

    CAS Статья Google Scholar

  • Гиркин Н.Т., Тернер Б.Л., Остле Н., Шёгерстен С. (2018b) Поток CO 2 из корней тропического торфяника.Экология и управление водно-болотными угодьями 26: 985–991. https://doi.org/10.1007/s11273-018-9617-8

    CAS Статья Google Scholar

  • Гиркин Н.Т., Тернер Б.Л., Остле Н., Шёгерстен С. (2018c) Состав и концентрация аналогов корневого экссудата регулируют потоки парниковых газов из тропического торфа. Биология и биохимия почв 127, 280–285. (2019) Пространственная изменчивость свойств органического вещества определяет потоки метана в тропических лесных торфяниках.Биогеохимия 142:231–245

    CAS Статья Google Scholar

  • Hanson RS, Hanson TE (1996) Метанотрофные бактерии. микробиол. Molecular Biology Reviews 60(2):439–471

  • Ходжкинс С.Б., Ричардсон С.Дж., Доммен Р., Ван Х., Глейзер П.Х., Вербеке Б., Винклер Б.Р., Кобб А.Р., Рич В.И., Миссилмани М., Фланаган Н., Хо М. , Hoyt AM, Harvey CF, Vining SR, Hough MA, Moore TR, Richard PJH, De La Cruz FB, Toufaily J, Hamdan R, Cooper WT, Chanton JP (2018) Накопление углерода в тропических торфяниках связано с глобальными широтными тенденциями сопротивляемости торфа .Связи с природой 9: 1–13. https://doi.org/10.1038/s41467-018-06050-2

    CAS Статья Google Scholar

  • Hooijer A, Page S, Canadell JG, Silvius M, Kwadijk J, Wosten H, Jauhiainen J (2010) Текущие и будущие выбросы CO2 из осушенных торфяников в Юго-Восточной Азии. Биогеонауки 7: 1505–1514. https://doi.org/10.5194/bg-7-1505-2010

    CAS Статья Google Scholar

  • Hooijer A, Page S, Jauhiainen J, Lee WA, Lu XX, Idris A, Anshari G (2012) Проседание и потеря углерода в осушенных тропических торфяниках.Биогеонауки 9: 1053–1071. https://doi.org/10.5194/bg-9-1053-2012

    CAS Статья Google Scholar

  • Hoyos-Santillan J, Craigon J, Lomax BH, Lopez OR, Turner BL, Sjögersten S (2016a) Потери кислорода корнями пальм Raphia taedigera опосредуют выбросы парниковых газов в низинных неотропических торфяниках. Растение и почва 404: 47–60. https://doi.org/10.1007/s11104-016-2824-2

    CAS Статья Google Scholar

  • Hoyos-Santillan J, Lomax BH, Large D, Turner BL, Boom A, Lopez OR, Sjogersten S (2016b) Качество, а не количество: состав органического вещества контролирует потоки CO2 и Ch5 в профилях неотропического торфа.Биология и биохимия почвы 103:86–96. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2016.08.017

    CAS Статья Google Scholar

  • Хойос-Сантиллан Дж., Ломакс Б.Х., Лардж Д., Тернер Б.Л., Бум А., Лопес О.Р., Шёгерстен С. (2015) Разбираемся в сути проблемы: разложение подстилки и образование торфа в низменных неотропических торфяниках. Биогеохимия 126: 115–129. https://doi.org/10.1007/s10533-015-0147-7

    CAS Статья Google Scholar

  • Джексон К.Р., Лью К.С., Юл К.М. (2009) Структурные и функциональные изменения с глубиной в микробных сообществах в тропических торфяных болотах Малайзии.Микробная экология 57:402–412. https://doi.org/10.1007/s00248-008-9409-4

    Статья пабмед Google Scholar

  • Яухиайнен Дж., Такахаши Х., Хейккинен Дж.Э.П., Мартикайнен П.Дж., Васандер Х. (2005) Потоки углерода из лесной подстилки тропического торфяного болота. Биология глобальных изменений. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2005.001031.x

  • Канократана П., Уэнгветванит Т., Раттаначомсри У., Бунтернгсук Б., Нимчуа Т., Тангпхатсорнруанг С., Пленгвидья В., Чампреда В., Эурви 2011) Изучение филогении и метаболического потенциала микробного сообщества первичного тропического торфяного болота с помощью метагеномного анализа.Микробная экология 61: 518–528. https://doi.org/10.1007/s00248-010-9766-7

    Статья пабмед Google Scholar

  • Kong AY, Scow KM, Córdova-Kreylos AL, Holmes WE, Six J (2011). Состав микробного сообщества и круговорот углерода в почвенной микросреде традиционных, низкозатратных и органических систем земледелия. Биология и биохимия почвы 43(1), 20–30

  • Крашевская В., Кларнер Б., Видьястути Р., Мараун М., Шой С. (2015) Воздействие преобразования тропических низменных тропических лесов в плантации каучука и масличных пальм на почвенные микробные сообщества.Биология и плодородие почв 51: 697–705. https://doi.org/10.1007/s00374-015-1021-4

    CAS Статья Google Scholar

  • Kwon MJ, Haraguchi A, Kang H (2013) Многолетний водный режим дифференцирует изменения разложения и микробных свойств в тропических торфяных почвах, подверженных кратковременной засухе. Биология и биохимия почвы 60:33–44. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2013.01.023

    CAS Статья Google Scholar

  • Maxfield PJ, Hornibrook ERC, Evershed RP (2006) Оценка высокоаффинной метанотрофной бактериальной биомассы, роста и оборота в почве с помощью мечения фосфолипидной жирной кислотой C-13.Прикладная и экологическая микробиология 72:3901–3907. https://doi.org/10.1128/Aem.02779-05

    CAS Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • Миллс К.Т., Слейтер Г.Ф., Диас Р.Ф., Карр С.А., Редди К.М., Шмидт Р., Мандернак К.В. (2013) Относительный вклад метанотрофов в микробные сообщества и круговорот углерода в почве над выходом метана из угольных пластов. FEMS Микробиология Экология 84: 474–494. https://doi.org/10.1111/1574-6941.12079

    КАС Статья пабмед Google Scholar

  • Наафс Б.Д.А., Инглис Г.Н., Чжэн И., Эймсбери М.Дж., Бистер Х., Биндлер Р., Блюетт Дж., Берроуз М.А., Торрес Д.Д., Чемберс Ф.М., Коэн А.Д., Эвершед Р.П., Фикинс С.Дж., Галка М., Гальего-Сала А. , Gandois L, Gray DM, Hatcher PG, Coronado ENH, Hughes PDM, Huguet A, Kononen M, Laggoun-Defarge F, Lahtenoja O, Lamentowicz M, Marchant R, McClymont E, Pontevedra-Pombal X, Ponton C, Pourmand A, Rizzuti AM, Rochefort L, Schellekens J, De Vleeschouwer F, Pancost RD (2017) Представляем глобальные калибровки температуры и pH для торфа на основе бактериальных липидов brGDGT.Geochimica et Cosmochimica Acta 208: 285–301. https://doi.org/10.1016/j.gca.2017.01.038

    CAS Статья Google Scholar

  • Ноттингем А.Т., Гриффитс Х., Чемберлен П.М., Стотт А.В., Таннер Э.В.Дж. (2009) Грунтование почвы субстратами из сахара и опавших листьев: связь с микробными группами. Прикладная экология почв 42:183–190. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2009.03.003

    Статья Google Scholar

  • Нурулита Ю., Адетуту Э.М., Гунаван Х., Зул Д., Болл А.С. (2016) Восстановление тропических торфяных почв: применение почвенной микробиологии для мониторинга успешности процесса восстановления.Сельскохозяйственные экосистемы и окружающая среда 216: 293–303. https://doi.org/10.1016/j.agee.2015.09.031

    Статья Google Scholar

  • Orwin KH, Dickie IA, Holdaway R, Wood JR (2018) Сравнение способности метабаркодирования генов PLFA и 16S рРНК разрешать изменения почвенных сообществ и прогнозировать функции экосистем. Почвенная биология и биохимия. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2017.10.036

  • Page SE, Rieley JO, Banks CJ (2011) Глобальное и региональное значение углеродного пула тропических торфяников.Биология глобальных изменений. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2010.02279.x

  • Pancost RD, Damste JSS (2003) Изотопный состав углерода прокариотических липидов как индикаторы круговорота углерода в различных условиях. Химическая геология 195: 29–58. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(02)00387-X

    CAS Статья Google Scholar

  • Phillips S, Rouse GE, Bustin RM (1997) Зоны растительности и диагностические профили пыльцы прибрежного торфяного болота, Бокас-дель-Торо, Панама.Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология 128:301–338

    Статья Google Scholar

  • Ramsey PW, Rillig MC, Feris KP, Holben WE, Gannon JE (2006) Выбор методов для анализа микробного сообщества почвы: PLFA обеспечивает максимальную мощность по сравнению с подходами на основе CLPP и ПЦР. Педобиология. https://doi.org/10.1016/j.pedobi.2006.03.003

  • Редди К.Р., ДеЛон Р.Д. (2008) Биогеохимия водно-болотных угодий: наука и приложения.CRC, Бока-Ратон

    Книга Google Scholar

  • Рослев П., Иверсен Н. (1999) Радиоактивные отпечатки пальцев микроорганизмов, окисляющих атмосферный метан в различных почвах. Прикладная и экологическая микробиология 65:4064–4070

    CAS Статья Google Scholar

  • Schouten S, Hopmans EC, Pancost RD, Damste JSS (2000) Широкое распространение мембранных липидов тетраэфира с разнообразной структурой: свидетельство повсеместного присутствия низкотемпературных родственников гипертермофилов.Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 97: 14421–14426. https://doi.org/10.1073/pnas.97.26.14421

    CAS Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • Schouten S, van der Meer MTJ, Hopmans EC, Rijpstra WIC, Reysenbach AL, Ward DM, Damste JSS (2007)Архейальные и бактериальные глицеролдиалкилглицеролтетраэфирные липиды в горячих источниках Йеллоустонского национального парка. Прикладная и экологическая микробиология 73:6181–6191.https://doi.org/10.1128/Aem.00630-07

    CAS Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • Сингх Б.К., Тейт К.Р., Колипака Г., Хедли К.Б., Макдональд К.А., Миллард П., Мюррелл Дж.К. (2007) Влияние облесения и лесовосстановления пастбищ на активность и динамику популяций метанотрофных бактерий. Прикладная и экологическая микробиология 73:5153–5161. https://doi.org/10.1128/Aem.00620-07

    CAS Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • Sjögersten S, Black CR, Evers S, Hoyos-Santillan J, Wright EL, Turner BL (2014) Тропические водно-болотные угодья: недостающее звено в глобальном углеродном цикле? Глобальные биогеохимические циклы 28: 1371–1386.https://doi.org/10.1002/2014gb004844

    Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • Sjögersten S, Cheesman AW, Lopez O, Turner LB (2011) Биогеохимические процессы вдоль градиента питательных веществ в тропических омбротрофных торфяниках. Биогеохимия 104: 147–163. https://doi.org/10.1007/s10533-010-9493-7

    CAS Статья Google Scholar

  • Smith TEL, Evers S, Yule CM, Gan JY (2018) Коэффициенты выбросов пожаров на тропических торфяниках in situ и их изменчивость, определенные полевыми измерениями на полуострове Малайзия.Глобальные биогеохимические циклы. https://doi.org/10.1002/2017GB005709

  • Тави Н.М., Мартикайнен П.Дж., Локко К., Контро М., Уайлд Б., Рихтер А., Биази К. (2013) Связь структуры микробного сообщества и распределения растительного углерода в органическая сельскохозяйственная почва с использованием импульсной маркировки (CO2)-C-13 в сочетании с профилированием C-13-PLFA. Биология и биохимия почвы 58: ​​207–215. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2012.11.013

    CAS Статья Google Scholar

  • Торманн М.Н. (2006) Разнообразие и функции грибов на торфяниках: перспектива круговорота углерода.Канадский журнал почвоведения 86: 281–293. https://doi.org/10.4141/S05-082

    CAS Статья Google Scholar

  • Трокслер Т.Г., Икенага М., Скинто Л., Бойер Дж.Н., Кондит Р., Перес Р., Ганн Г.Д., Чайлдерс Д.Л. (2012) Образцы почвенных бактерий и структуры сообщества растительного покрова, связанные с развитием тропических торфяников. Водно-болотные угодья 32: 769–782. https://doi.org/10.1007/s13157-012-0310-z

    Статья Google Scholar

  • Аптон А., Вейн С.Х., Гиркин Н., Тернер Б.Л., Шёгерстен С. (2018) Определяет ли попадание подстилки накопление углерода и органический химический состав торфа в тропических торфяниках? Геодерма 326: 76–87.https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2018.03.030

    CAS Статья Google Scholar

  • Ванеса С., Каролина Р., Алехандра Р.М., Габриэла С., Алисия Г., Адриана А.Р., Себастьян Ф. (2013) Грибковая корневая колонизация Puccinellia frigida (Phil.) Johnston, доминирующего вида трав, населяющих окраины высокогорья гиперсоленые водно-болотные угодья Анд. Водная ботаника 108: 26–32. https://doi.org/10.1016/j.aquabot.2013.03.001

    Статья Google Scholar

  • Wang YT, Qiu Q, Yang ZY, Hu ZJ, Tam NFY, Xin GR (2010) Арбускулярные микоризные грибы в двух мангровых зарослях Южного Китая.Растения и почва 331: 181–191. https://doi.org/10.1007/s11104-009-0244-2

    CAS Статья Google Scholar

  • Weijers JWH, Schouten S, Hopmans EC, Geenevasen JAJ, David ORP, Coleman JM, Pancost RD, Damste JSS (2006) Мембранные липиды мезофильных анаэробных бактерий, живущих в торфе, имеют типичные черты архей. Экологическая микробиология 8: 648–657. https://doi.org/10.1111/j.1462-2920.2005.00941.x

    CAS Статья пабмед Google Scholar

  • Уайт Д., Бобби Р., Кинг Дж., Никелс Дж., Амоэ П. (2009) Анализ липидов отложений на микробную биомассу и структуру сообщества, в: методология определения биомассы и микробной активности в отложениях.10.1520/stp38143s

  • Willers C, Jansen van Rensburg PJ, Claassens S (2015)Анализ липидных биомаркеров микробной сигнатуры — подход, который по-прежнему предпочтителен, даже несмотря на различные модификации метода. Журнал прикладной микробиологии. https://doi.org/10.1111/jam.12798

  • Wright EL, Black CR, Cheesman AW, Drage T, Large D, Turner BL, SjöGersten S (2011) Вклад подземного торфа в потоки CO2 и Ch5 в неотропический торфяник. Биология глобальных изменений 17: 2867–2881.https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2011.02448.x

    Статья Google Scholar

  • Райт Э.Л., Блэк К.Р., Чизман А.В., Тернер Б.Л., Шёгерстен С. (2013a) Влияние смоделированных изменений глубины грунтовых вод на разложение ex-situ опавшей листвы с неотропического торфяника. Водно-болотные угодья 33: 217–226. https://doi.org/10.1007/s13157-012-0369-6

    Статья Google Scholar

  • Райт Э.Л., Блэк К.Р., Тернер Б.Л., Шёгерстен С. (2013b) Экологический контроль временной и пространственной изменчивости потоков CO2 и Ch5 в неотропическом торфянике.Биология глобальных изменений. https://doi.org/10.1111/gcb.12330

  • Xu ZY, Ban YH, Jiang YH, Zhang XL, Liu XY (2016) Арбускулярные микоризные грибы в местах обитания водно-болотных угодий и их применение в искусственных водно-болотных угодьях: обзор. Педосфера 26: 592–617. https://doi.org/10.1016/S1002-0160(15)60067-4

    Статья Google Scholar

  • Yao HY, Chapman SJ, Thornton B, Paterson E (2015) C-13 PLFAs: ключ к открытию черного ящика почвенных микробов? Растение и почва 392: 3–15.https://doi.org/10.1007/s11104-014-2300-9

    CAS Статья Google Scholar

  • Чжан З.Х., Смиттенберг Р.Х., Брэдли Р.С. (2016) Распределение GDGT в стратифицированном озере и значение для применения TEX86 в палеоэкологических реконструкциях. Научные отчеты 6. Artn 34465https://doi.org/10.1038/Srep34465

  • Zheng YH, Li QY, Wang ZZ, Naafs BDA, Yu XF, Pancost RD (2015) Торфяные GDGT записи голоценовых климатических и биогеохимических реакций на азиатский муссон.Органическая геохимия 87: 86–95. https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2015.07.012

    CAS Статья Google Scholar

  • Zhong S, Zeng HC, Jin ZQ (2015) Микробиологические и биохимические свойства почвы под влиянием различных долгосрочных севооборотов бананов в тропиках. Педосфера 25:868–877

    CAS Статья Google Scholar

  • Границы | Гидравлические функции торфяных почв и экосистемная служба

    Торфяники покрывают ~3% площади суши Земли, но хранят ~30% мирового почвенного углерода (C), 10% глобального почвенного азота (N) и 10% мировых запасов пресной воды (Joosten and Clarke, 2002). ; Лимпенс и др., 2008). Осушение торфяников создает аэробные условия, что приводит к минерализации углерода, деградации торфа и сопутствующим выбросам двуокиси углерода (CO 2 ) в атмосферу. По оценкам, 15% мировых торфяников осушены и в настоящее время используются в сельском и лесном хозяйстве (Joosten and Clarke, 2002). Осушенная фракция может достигать 95% (например, Северная Германия). Осушение приводит к проседанию торфяных отложений на 0,5–4 м (Wösten et al., 1997; Pronger et al., 2014), и окисление органического вещества торфа со 100 до 20 мас.% (Резанежад и др., 2016; Liu, Lennartz, 2019), что приводит к потере их водоаккумулирующей и водофильтрующей функции. Мало что известно о роли торфяных почв в отношении количества и качества воды (Baveye et al., 2016; Rabot et al., 2018; Vogel et al., 2018). Мы объединяем ключевые свойства, такие как водоемкость и гидравлическая проводимость, чтобы классифицировать торфяные почвы в зависимости от их функции в круговороте воды. Мы также определяем физические параметры почвы, чтобы оценить фильтрующий и буферный потенциал торфяных почв.Мы установили рейтинговую схему, которая учитывает деградацию почвы и классифицирует связанные с водой экосистемные услуги, обеспечиваемые торфяными почвами. Схема классификации должна быть доработана и может служить инструментом поддержки принятия решений для проектов восстановления торфяников.

    Структура почвы и гидравлические функции торфа

    Нетронутый торф образуется из разложившихся растений и характеризуется низкой плотностью и высоким содержанием органического вещества (например, >90 мас.%; рис. 1). Наиболее необычной особенностью нетронутого торфа является его высокая пористость, которая легко превышает 90 об.% с преобладанием макропор (> 50 мкм; рис. 2А).Эти макропоры облегчают движение воды и перенос растворенных веществ (Quinton et al., 2009; Резанежад и др., 2016). Следовательно, более высокие значения насыщенной гидравлической проводимости ( К с ) наблюдаются в нетронутом торфе, чем в деградированном торфе (рис. 2Б). Осушение торфяников ускоряет минерализацию углерода, что приводит к увеличению объемной плотности и снижению пористости. Здесь мы предлагаем объемную плотность в качестве показателя деградации торфа (Liu and Lennartz, 2019). Была изучена взаимосвязь между физическими свойствами и деградацией торфа (Boelter, 1969; Schindler et al., 2003). Макропоры в торфяных почвах со степенью деградации от слабой до умеренной (например, с объемной плотностью <0,2 г см -3 ) образованы неразложившимся материнским растительным материалом, который функционирует как система каналов/труб (рис. 1). При увеличении насыпной плотности от 0,2 до 1,0 г см 90 3 9 1 -3 90 3 9 2 макропористость остается постоянной из-за образования вторичных макропор (например, корневых каналов; рис. 1; Liu and Lennartz, 2015).

    Рисунок 1 . Морфологическое строение торфяных почв на разных стадиях деградации (нетронутые, среднедеградированные и сильнодеградированные).SOM, органическое вещество почвы; BD, насыпная плотность.

    Рисунок 2 . Структура пор (общая пористость и макропористость; А ) и насыщенная гидропроводность ( К с ; В ) торфяных грунтов по градиенту объемной плотности. Источник данных Liu and Lennartz (2019).

    Наблюдалась сильная отрицательная линейная зависимость между общей пористостью и объемной плотностью ( R 2 = 0,82, p < 0.001; Рисунок 2А). Напротив, между макропористостью (> 50 мкм) и объемной плотностью была обнаружена степенная зависимость (рис. 2А). С увеличением насыпной плотности с 0,01 до 0,2 г см -3 , K s резко уменьшились (рис. 2Б), поскольку макропористость заметно снижается при деградации торфяников. Отрицательная линейная зависимость наблюдалась между log 10 K s и объемной плотностью. С увеличением насыпной плотности от 0,20 до 1.0 г см −3 , K с практически остается постоянным с большой дисперсией (Liu and Lennartz, 2019).

    Классификация гидравлической функции торфяной почвы

    Мы классифицировали деградированные торфяные почвы в соответствии с их функцией в круговороте воды. Мы создали пять классов торфяных почв от нетронутых (P) до сильно деградированных (E). Эта схема классификации основана не на экспертной системе (например, схема разложения фон Поста; Von Post, 1922), а на независимо измеренной объемной плотности, что обеспечивает простоту применения и, что более важно, сопоставимость с различными исследованиями.

    Мы предлагаем комбинацию насыщенной гидравлической проводимости ( K s ) с доступной водоемкостью в качестве основных параметров взаимодействия почва-вода для характеристики данного участка в гидрологическом смысле (Таблица 1). Доступная влагоемкость (AWC) определяется как объемное содержание влаги в почве между потенциалами матрицы при -60 и -15 000 гПа (Schwarzel et al., 2002). Следует отметить, что АУК для торфяных почв (0,1–0,7 см 3 см –3 ) имеет более широкий диапазон, чем для минеральных почв (0.от 1 до 0,3 см 3 см −3 ; Мердум, 2010). Нетронутый торф имеет низкую АПК (0,05-0,3 см 3 см -3 ). Однако запас воды , определяемый как общее содержание воды в единицах длины (W = θ * z, где θ = объемное содержание влаги в почве и z = рассматриваемая глубина почвы) при фактическом уровне грунтовых вод, тем не менее, является высоким, поскольку уровень грунтовых вод в первозданном торфе всегда находится близко к поверхности. В этой ситуации макропористость включается как часть аккумулирующей способности.Проседание почвы и связанная с этим потеря запасов воды не отражаются в AWC. Мы использовали AWC, потому что это наиболее распространенный и легкодоступный параметр в почвоведении, хотя он не точно отражает запасы воды. Кроме того, определение 90 387 емкости для хранения воды 90 388 зависит от различных допущений (например, изменение объема почвы в результате усадки и оседания; Price, 2003), что добавляет неопределенности любой схеме классификации.

    Таблица 1 . Гидрологическая классификация деградированных торфяных почв по насыщенной гидропроводности ( K с ) и доступной влагоемкости (AWC, см 3 см −3 ).

    Интерпретация схемы классификации должна учитывать текущее и будущее управление торфяниками. Например, если участок необходимо повторно замочить в качестве восстановительной меры, необходимо выполнить минимальные требования по водопроницаемости. Трудности могут возникнуть при управлении уровнем грунтовых вод в сильно деградированных торфяных почвах из-за низкой гидравлической проводимости.

    В случаях, когда вода подается за счет штормовых нагонов и наводнений, как, например, в прибрежных заболоченных местах, сильно деградированные торфяные горизонты на поверхности почвы могут препятствовать инфильтрации воды, вызывая образование мелких озер.Это будет означать системный переход от (деградированных) торфяников к озерной экосистеме с серьезными последствиями для биогеохимического цикла и биоты (Jurasinski et al., 2018). В этом контексте производная схема (таблица 1) может помочь создать соответствующую стратегию управления.

    Таблица 1 показывает, что AWC нетронутых и незначительно деградированных торфяных почв охватывает широкий диапазон значений (Liu and Lennartz, 2019). Высокие значения K s встречаются только для нетронутых и слабодеградированных торфяных почв.Высокая дисперсия значений AWC для нетронутого и малодеградированного торфа отражает наличие значительной доли макропор, которая легко превышает 50% от общей пористости. Небольшие изменения в структуре пор и/или методе определения AWC могут привести к более высоким или более низким значениям AWC. Даже сильно деградированные торфяные почвы могут иметь значения AWC, превышающие 0,5 см 90 391 3 90 392 см 90 391 -3 90 392 , что делает их важным компонентом общего запаса воды в ландшафте. Если деградация серьезная и объемная плотность >0.4 г · см −3 , AWC уменьшается, что приводит к потере экосистемных услуг.

    Функция почвы подразделяется на три класса (таблица 1). Зеленый цвет указывает на то, что торфяники обеспечивают максимальные экосистемные услуги с точки зрения водоудерживающей способности и проводимости. Такие условия встречаются только в нетронутых, слабо и среднедеградированных торфяных почвах. Торфяные почвы, имеющие значения K s ниже 1 или даже ниже 0,01 см h −1 , имеют ограниченные возможности для использования, поскольку они функционируют как гидравлический барьер, что препятствует усилиям по восстановлению.Габриэль и др. (2018) создали схему оценки, которая классифицирует гидравлические свойства различных торфяных почв. Схема классификации, представленная в этом исследовании, отличается от вышеупомянутой тем, как объединяются гидравлические свойства, и тем, как конкретно рассматривается деградация торфа.

    Транспорт растворенных веществ и риск предпочтительного потока

    Фильтрующие и буферные функции почвы имеют первостепенное значение для оценки экосистемных услуг. Торфяники играют в этом решающую роль, так как они часто расположены в переходных зонах экосистем, соединяющих минеральные почвы с водными экосистемами.Например, в низинных водосборах часто вдоль рек образуются болотные торфяники (тугаи). Движение поверхностных и подземных вод между сушей и водой может проходить через болото. В сельскохозяйственных условиях, где интенсивно используются минеральные почвы и массово применяются удобрения и пестициды, фильтрующая и буферная функция тугайного болота является единственным элементом, защищающим качество воды. Однако, в зависимости от истории использования торфа (например, сельскохозяйственного использования) и текущего управления водными ресурсами, прибрежные болота также могут служить источником, особенно таких питательных веществ, как фосфор (Zak and Gelbrecht, 2007).Прибрежные водно-болотные угодья являются еще одним примером переходных экосистем, содержащих торфяные почвы. Прибрежные торфяники встречаются, например, вдоль южного побережья Балтийского моря, где они образуют уникальные местообитания (Kreuzburg et al., 2018). Повышение уровня моря и опускание побережья могут увеличить частоту затопления прибрежных районов. В случаях, когда дюны и дамбы удаляются в целях восстановления, прибрежные торфяники могут часто затапливаться морской водой. В таких ситуациях роль торфяной почвы двояка.Морская вода может содержать загрязняющие вещества, такие как микропластик, который отфильтровывается в торфяниках. Кроме того, торфяные почвы являются источником питательных веществ и сложных органических молекул, которые могут попадать в прибрежные воды либо с отступающими морскими водами, либо с потоками подводных грунтовых вод, происходящих из водно-болотных угодий. В любом случае, поглотителе или источнике, физические свойства торфа будут определять степень обмена и переноса растворенных веществ.

    В торфяных почвах фильтрующие и буферные функции будут зависеть от переменных состояния, таких как гидравлический напор и свойства, которые определяют, насколько однородно проникает в матрикс почвы любое данное соединение.Хорошо известно, что перенос растворенных веществ, в том числе предпочтительный, в почвах неуравновешен (Flury et al., 1994; Jarvis, 2007; Vogel et al., 2010). В таких случаях растворенное вещество минует почвенную матрицу, и механизмы удержания не действуют. Раннее поступление опасных веществ в высоких концентрациях в грунтовые и поверхностные воды является явным признаком неравновесного переноса (Heathwaite and Dils, 2000; Jørgensen et al., 2002).

    Несколько исследований показали, что различные параметры помогут количественно оценить неравновесность переноса растворенных веществ (Lennartz et al., 1997; Камра и Леннарц, 2005 г.; Кестел и др., 2011). Здесь мы предлагаем индекс подвижности (MI) в качестве параметра, характеризующего степень предпочтительного потока в почвах. МИ представляет собой отношение измеренной скорости воды в порах ( v , мера ) к аппроксимированной скорости воды в порах ( v , соответствует ), полученное с помощью модели (Lennartz et al., 1997; Liu et al., 2017). ). Следует отметить, что база данных переноса растворенных веществ для торфяных почв очень ограничена. Только недавно несколько исследований предоставили данные о переносе растворенных веществ, которые классифицировали торфяные почвы в отношении переноса растворенных веществ (например,г., Лю и др., 2017). Наши результаты следует рассматривать в свете дефицита данных.

    Макропоры недеградированной торфяной почвы являются частью первичного порового пространства, образованного растительными остатками, и образуют сильно связанное пространство. Макропористость торфяной почвы отличается от макропористости минеральных почв тем, что макропоры в минеральных почвах относятся к вторичному поровому пространству, возникающему в результате биологической деятельности (ходы червей, корни растений) и образования почвенных педов (агрегации). В минеральной почве макропоры часто менее связаны с остальным поровым пространством, чем в нетронутой торфяной почве.В ландшафтах с первозданной торфяной почвой и близкими к поверхности грунтовыми водами макропористость также является индикатором связности. Можно ожидать, что макропористая торфяная почва (макропористость >50 об.%) хорошо связана с соседними экосистемами (например, минеральными почвами), так как высокая насыщенная гидравлическая проводимость обеспечивает (горизонтальный) водообмен между частями экосистемы.

    Мы объединили макропористость с индексом подвижности, полученным в результате исследований выщелачивания с использованием консервативных индикаторов [Таблица 2; источник данных от Liu et al.(2017)]. Эта комбинация используется для оценки потенциальных фильтрующих и буферных функций, обеспечиваемых почвой (например, экосистемные услуги). Для торфяных почв консервативные индикаторы, такие как бромид, задерживаются, что приводит к значениям MI > 1 (Boudreau et al., 2009; Liu et al., 2017). Данные о переносе растворенных веществ для первозданного торфа отсутствуют, что может быть связано с экспериментальными трудностями при работе с образцами первозданного торфа с пористостью выше 90 об.%.

    Таблица 2 . Схема классификации «фильтрующей и буферной функции» торфяных грунтов по показателю макропористости и подвижности (ИМ).

    В соответствии со схемой запасания и водопроницаемости (табл. 1) нами разработана система ранжирования способности торфяной почвы фильтровать и буферизовать растворенные соединения. Из табл. 2 видно, что крайне деградированные торфяные почвы обладают высоким риском преимущественного переноса. Однако риск того, что в эти крайне деградированные почвы проникнут соединения из (проницаемых) соседних минеральных почв, невелик, поскольку они плохо связаны между собой. Риск предпочтительного стока может быть существенным, если место должно быть повторно заболочено.Торфяная почва может стать источником различных соединений. Грунтовые и поверхностные воды могут быть загрязнены из-за переноса подвижных веществ по предпочтительным путям (например, РОУ, фосфор и т. д.). Наша классификация может помочь в определении мер по исправлению положения; однако схема находится на стадии обсуждения, и базу данных необходимо расширить. Предлагаемый подход открывает новые возможности для создания классификационных схем торфяных почв.

    Вклад авторов

    HL и BL задумали исследование.Компания HL собрала данные и провела статистический анализ. BL подготовил рукопись.

    Финансирование

    Это исследование финансировалось Европейским социальным фондом (ESF) и Министерством образования, науки и культуры федеральной земли Мекленбург-Передняя Померания в рамках проекта WETSCAPES (ESF/14-BM-A55-0028/16). программа. Мы также благодарны за поддержку программы Research Training Group Baltic TRANSCOAST, финансируемой DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft) под номером гранта DFG-GRK 2000/1.

    Заявление о конфликте интересов

    Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

    Ссылки

    Бавей, П. К., Бавей, Дж., и Гауди, Дж. (2016). Услуги почвенной «экосистемы» и природный капитал: критическая оценка исследований на неопределенных основаниях. Фронт. Окружающая среда. науч. 4:41. doi: 10.3389/fenvs.2016.00041

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Боултер, Д.Х. (1969). Физические свойства торфа в зависимости от степени разложения. Почвоведение. соц. Являюсь. J. 33, 606–609. doi: 10.2136/sssaj1969.03615995003300040033x

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Будро, Дж., Карон, Дж., Элрик, Д., Фортин, Дж., и Галличанд, Дж. (2009). Транспорт растворенных веществ в средах для выращивания на основе торфа при суборошении. Кан. J. Почвоведение. 89, 301–313. дои: 10.4141/CJSS08023

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Флури, М., Flühler, H., Jury, W.A., and Leuenberger, J. (1994). Восприимчивость почв к преимущественному течению воды: полевые исследования. Водный ресурс. Рез. 30, 1945–1954 гг. дои: 10.1029/94WR00871

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Габриэль, М., Тоадер, К., Фаул, Ф., Росскопф, Н., Грундлинг, П., ван Хейсстин, К., и другие. (2018). Физические и гидрологические свойства торфа как показатель деградации южноафриканских торфяников: последствия для сохранения и восстановления. Болота Торфяные , 21, 1–21. doi: 10.19189/MaP.2018.OMB.336

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Хитвейт, А.Л., и Дилс, Р.М. (2000). Характеристика потерь фосфора поверхностными и подземными гидрологическими путями. науч. Общая окружающая среда. 251–252, 523–538. doi: 10.1016/S0048-9697(00)00393-4

    Резюме PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    Джарвис, Нью-Джерси (2007). Обзор неравновесного потока воды и переноса растворенных веществ в макропорах почвы: принципы, контролирующие факторы и последствия для качества воды. евро. J. Почвоведение. 58, 523–546. doi: 10.1111/j.1365-2389.2007.00915.x

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Джустен, Х., и Кларк, Д. (2002). Разумное использование болот и торфяников – Предыстория и принципы, включая основу для принятия решений. Тотнес: Международная группа по сохранению болот, Международное торфяное общество.

    Академия Google

    Йоргенсен П.Р., Хоффманн М., Киструп Дж.П., Брайд К., Босси Р. и Вилхольт К.Г. (2002). Преимущественный поток и транспортировка пестицидов в богатой глиной почве: полевой, лабораторный и модельный анализ. Водный ресурс. Рез. 38:1246. дои: 10.1029/2001WR000494

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Jurasinski, G., Janssen, M., Voss, M., Böttcher, M.E., Brede, M., Burchard, H., et al. (2018). Понимание прибрежного экоклина: оценка взаимодействия моря и суши на низменных побережьях без приливов и отливов посредством междисциплинарных исследований. Фронт. мар.науч. 5:342. doi: 10.3389/fmars.2018.00342

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Камра, С.К., и Леннарц, Б. (2005). Количественные показатели, характеризующие степень предпочтительного стока в почвах. Окружающая среда. Модель. ПО 20, 903–915. doi: 10.1016/j.envsoft.2004.05.004

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Кёстель, Дж. К., Мойс, Дж., и Джарвис, Нью-Джерси (2011). Оценка непараметрических мер формы для кривых прорыва растворенного вещества. Зона Вадосе J. 10, 1261–1275. doi: 10.2136/vzj2011.0010

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Kreuzburg, M., Ibenthal, M., Janssen, M., Rehder, G., Voss, M., Naumann, M., et al. (2018). Подводное продолжение торфяных отложений прибрежного торфяника в южной части Балтийского моря и его голоценовое развитие. Фронт. наук о Земле. 6:103. doi: 10.3389/feart.2018.00103

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Леннарц Б., Камра С.К. и Мейер-Виндель С. (1997). Полевая изменчивость параметров переноса растворенных веществ и связанных с ними свойств почвы. Гидр. Земля Сист. науч. 1, 801–811. doi: 10.5194/hess-1-801-1997

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Лимпенс, Дж., Берендсе, Ф., Блодау, К., Канаделл, Дж. Г., Фриманн, К., Холден, Дж., и соавт. (2008). Торфяники и углеродный цикл: от локальных процессов к глобальным последствиям — синтез. Биогеонауки 5, 1475–1491. дои: 10.5194/бг-5-1475-2008

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Лю, Х., Форсманн, Д.М., Кьергаард, К., Саки, Х., и Леннарц, Б. (2017). Транспортные свойства низинных торфов разного содержания органического вещества. Дж. Окружающая среда. Квал. 46, 1106–1113. дои: 10.2134/jeq2017.01.0031

    Резюме PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    Лю, Х., и Леннарц, Б. (2015). Визуализация путей потока в деградированных торфяных почвах с использованием диоксида титана. Почвоведение. соц. Являюсь. J. 79, 757–765. doi: 10.2136/sssaj2014.04.0153

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Лю, Х., и Леннарц, Б. (2019). Гидравлические свойства торфяных грунтов вдоль градиента объемной плотности — метаисследование. Гидр. Процесс. 33, 101–114. дои: 10.1002/hyp.13314

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Мердум, Х. (2010). Альтернативные методы разработки педотрансферных функций гидравлических характеристик грунтов. Евразийский журнал почвоведения. 43, 62–71. дои: 10.1134/S106422

    10084

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Прайс, JS (2003). Роль и характер сезонных деформаций торфяных почв на гидрологию ненарушенных и выработанных торфяников. Водный ресурс. Рез. 39:1241. дои: 10.1029/2002WR001302

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Пронгер, Дж., Шиппер, Л. А., Хилл, Р. Б., Кэмпбелл, Д. И., и Маклеод, М. (2014). Скорость оседания осушенных сельскохозяйственных торфяников в Новой Зеландии и зависимость от времени после осушения. Дж. Окружающая среда. Квал. 43, 1442–1449. doi: 10.2134/jeq2013.12.0505

    Резюме PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

    Куинтон В., Эллиот Т., Прайс Дж., Резанежад Ф. и Хек Р. (2009). Измерение физических и гидравлических свойств торфа по данным рентгеновской томографии. Геодерма 153, 269–277. doi: 10.1016/j.geoderma.2009.08.010

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Работ Э., Висмайер М., Шлютер С. и Фогель Х.Дж. (2018). Структура почвы как показатель ее функций: обзор. Геодерма 314, 122–137. doi: 10.1016/j.geoderma.2017.11.009

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Резанежад Ф., Прайс Дж. С., Куинтон В. Л., Леннарц Б., Милоевич Т. и Ван Каппеллен П. (2016). Структура торфяных почв и последствия для хранения воды, потока и переноса растворенных веществ: обновленный обзор для геохимиков. Хим. геол. 429, 75–84. doi: 10.1016/j.chemgeo.2016.03.010

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Шиндлер, У., Берендт, А., и Мюллер, Л. (2003). Изменение гидрологических свойств почв болот в результате развития почв. J. Питательные вещества для растений. Почвовед. 166, 357–363. doi: 10.1002/jpln.2003

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Шварцель К., Ренгер М., Зауэрбрей Р. и Вессолек Г. (2002). Почвенно-физические характеристики торфяных почв. J. Питательные вещества для растений. Почвовед. 165, 479–486.doi: 10.1002/1522-2624(200208)165:4<479::AID-JPLN479>3.0.CO;2-8

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Vogel, H.J., Bartke, S., Daedlow, K., Helming, K., Kögel-Knabner, I., Lang, B., et al. (2018). Системный подход к моделированию функций почвы. Почва 4, 83–92. doi: 10.5194/почва-4-83-2018

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Фогель, Х. Дж., Веллер, У., и Иппиш, О. (2010). Неравновесность в гидравлическом моделировании грунтов. J. Hydrol. 393, 20–28. doi: 10.1016/j.jhydrol.2010.03.018

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Фон Пост, Л. (1922). Sveriges Geologiska Undersöknings torvinventering och några av dess hittils vunna resultat (инвентаризация торфа SGU и некоторые предварительные результаты). Svenska Mosskulturföreningens Tidskrift 36, 1–37.

    Академия Google

    Wösten, JHM, Ismail, A.B., and van Wijk, A.L.M. (1997). Проседание торфа и его практические последствия: тематическое исследование в Малайзии. Геодерма 78, 25–36. doi: 10.1016/S0016-7061(97)00013-X

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Зак, Д., и Гелбрехт, Дж. (2007). Мобилизация фосфора, органического углерода и аммония на начальном этапе повторного заболачивания болот (пример из северо-восточной Германии). Биогеохимия 85, 141–151. doi: 10.1007/s10533-007-9122-2

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

    Торфяная ткань и структура

    Цитируется по

    2. Применение промышленных побочных продуктов при улучшении торфа в Малайзии: устойчивый подход к стабилизации почвы

    3. Физико-химические свойства, уплотнение и стабилизация тропической торфяной почвы с использованием традиционных почвенных добавок — обзор современной литературы

    4. Физико-химические свойства и микроструктурные характеристики торфа и их корреляции: переоценка

    5. Поведение сжимаемости и инженерные свойства торфяной почвы Северного Борнео

    6. Геохимия и седиментология отложений тропических мангровых зарослей юго-западного побережья Шри-Ланки: следы истории развития водно-болотных угодий

    7. Температурная чувствительность выноса СО2 с поверхности торфяников Пальса в Северо-Западной Сибири по оценке трансплантационным методом

    8. Обзор для разработки новых корреляций геотехнических свойств органических почв

    9. Лабораторный миниатюрный полнопоточный пенетрометр для торфа

    10. Брифинг: Определение содержания воды в торфяных почвах методом сушки в печи

    11. Сверхлегкая система фундамента для торфяных грунтов

    12. Недавний оползень торфа в графстве Антрим расширяет известный диапазон слабого базального торфа по всей Ирландии

    13. Сжимаемость и свойства торфяных грунтов района озера Дянь-Чи, Китай

    14. Преимущества использования промышленного песка с цементом для стабилизации торфа: Экспериментальное исследование физико-химических и механических свойств торф стабилизированный

    15. Брифинг: Зависимость удельного веса твердых частиц от потерь при прокаливании для торфяных грунтов

    16. Газовыделение и проникновение газа в торф: к комплексной модели моделирования

    17. Измерение гидравлической проводимости торфа и органических глин с помощью различных Характеристики

    18. Характеристики ползучести и изменение порового давления воды при загрузке резервуара для хранения воды на мягком органическом грунте

    19. Характеристика материалов для натуральных волокон: сжимаемость, проницаемость и трение

    20. Влияние органического вещества на механические свойства драгированных отложений для полезного использования в дорожном строительстве

    21. Экспериментальные результаты по влиянию газа на механическую реакцию торфа

    22. Влияние содержания органического вещества на водоудерживающие характеристики восстановленной каолинитовой глины

    23. Исследование UCS стабилизированного торфа с натуральным наполнителем: расчетный подход к оценке

    24. Изучение показателей гумификации и распределения гумусовых веществ в сфагнуме и торфе на разной глубине в горах Ци Цзимэй

    25. Формула для оценки сжатия волокнистого торфа по трем параметрам

    26. Стабилизация торфяного грунта с применением местной добавки

    27. Деформационное поведение сапринового торфа при длительном циклическом нагружении

    28. Экспериментально-феноменологическое исследование влияния внесения измельченной автомобильной крошки на геотехнические свойства торфа

    23 . Судьба и транспорт углеводородов в свободной и растворенной фазе в торфе и торфяниках: разработка концептуальной модели

    30. Обзор основных инженерных свойств торфов Малайзии

    31. Геомеханические свойства торфа, стабилизированного цемент и песок

    32. Измерение, интерпретация и рекомендуемое использование лабораторных прочностных свойств волокнистого торфа

    33. Геоинженерные свойства эемского торфа из Радзымина (центральная Польша) в свете статического конусного проникновения и дилатометра тесты

    34. Поведение ползучести цельного и переформованного волокнистого торфа

    35. Сжимаемость и история напряжения очень мягких органических глин

    36. Деформационное поведение торфа под влиянием органического вещества

    37. торф

    38. Деформационное поведение геотехнических материалов с пузырьками газа и сжимаемым органическим веществом, зависящим от времени

    39. Структура торфяных почв и последствия для хранения воды, потока и переноса растворенных веществ: обновленный обзор для геохимиков

    40. Embedded Empiricisms in Soft Soil Technology

    41. Влияние пузырьков газа на реакцию порового давления в торфе под железнодорожной насыпью

    43. Микроморфологическая характеристика Histosols

    44. почвы

    45. Прочность на сдвиг органической глины в регионе Калькутта

    46. Испытание торфа на прочность при эффективном напряжении

    47. Влияние добавок соли на уплотнение волокнистого торфа

    48. Тематические исследования улучшения грунта вакуумным уплотнением в торфяных отложениях

    50. Оценка влияния армирования волокном на анизотропную недренированную жесткость и прочность торфа

    51.
    Определение содержания воды в торфе и других органических почвах методом печной сушки

    52. Влияние свойств почвы на эрозию торфа и перенос взвешенных наносов в осушенных торфяниках

    54. Принцип эффективных испытаний торфа на растяжение и трехосное сжатие

    55. Характеристики прочности и сжимаемости торфа, стабилизированного столбиками песка

    56. Влияние разложения на сжимаемость волокнистого торфа. Обзор

    56. Интенсивное разложение торфа для технических целей

    58. Испытание торфа на трехосное сжатие консолидированного дренированного

    59. Влияние физико-химических свойств на низкочастотную комплексную проводимость торфа

    60. Влияние органического состава и степени разложения на инженерные свойства торфяного грунта СВ Китая

    61. Глобальное изменение климата и Estuarine Systems

    62. Влияние содержания волокон и структуры на анизотропную упругую жесткость и сопротивление сдвигу торфа

    63. Влияние разложения на сжимаемость волокнистого торфа

    64. Физические и геотехнические характеристики стабилизированного и нестабилизированного тропического торфа

    65. Геоморфическое, осадочное и потенциальное палеоэкологическое значение торфяных глыб в аллювиальных речных системах

    66. Влияние щелочи на тропический торф, стабилизированный различными стабилизаторами

    67. Обрушение торфяных склонов и другие массовые перемещения в западной Ирландии, август 2008 г.

    68. Оползни в покровном торфе на субантарктических островах: причины, характеристики и глобальное значение

    69. Разработка устройства прямого простого сдвига для торфяных почв

    70. Прочность торфа на растяжение: лабораторные измерения и роль в разрушениях ирландского покровного болота

    71. Проседание и связанные с ним движения грунта на Пеннинах, северная Англия

    72. Профили концентрации хлоридов в поровых водах торфа в Эверглейдс во время циклов влажный/сухой с января 1996 г. по июнь 1998 г.: полевые измерения и теоретический анализ

    73. Разрушение покрытых торфом склонов горы Дункартон, графство Мейо, Ирландия: анализ топографических и геотехнических факторов

    74. Влияние органического вещества на физические, прочностные и объемные свойства модифицированной расширяющейся глины компоста

    75. Значение контроля геоморфологии и подземного дренажа при обрушениях торфяных склонов холмов, вызванных экстремальными осадками

    76. Инженерные свойства волокнистых торфов

    77. О напряжениях текучести и влиянии лечебных напряжений на траектории напряжений и прочность, измеренные при трехосных испытаниях стабилизированных грунтов

    78. Гидрология северных торфяников под влиянием биогенного газа: текущие разработки и потребности исследований

    79. Характеристика и инженерные свойства голландских торфов

    80. Характеристика торфа Escuminac и строительство на торфяниках

    81. Реакция порового давления на месте естественного торфа и почвы под нагрузкой поезда: тематическое исследование

    82. Предел текучести торфа и его применение к пониманию провалов ирландского покровного болота 85. Влияние плотности на гидравлические свойства торфа и градуировочную кривую влажности по временной рефлектометрии (TDR)

    86. Пространственная изменчивость биогенных газовых скоплений в торфяных почвах выявлена ​​с помощью георадара (GPR)

    87. Гидрологический контроль движения поверхностных масс в торфяниках

    88. Поверхностные деформации как индикаторы глубинных бурных потоков на большом северном торфянике

    89. Эффекты противодавления и скорости деформации, используемые при трехосных испытаниях стабилизированных органических грунтов и Глины

    90. Использование микроморфологии для понимания механизмов повторного увлажнения фрезерного торфа

    91. Использование гидравлического напора для оценки объемного содержания газа и потока вскипания в северных торфяниках

    92. Перенос и распространение органических остатков (торфяных глыб) в горных речных системах

    93. Влияние вечной мерзлоты и огня на накопление углерода в верховых бореальных торфяниках, Северо-Западные территории, Канада

    94. Анализ лопастного теста с учетом размера и временных эффектов

    95. Оседание на торфе на A5 в Пант-Дедвидд возле Серригидрудион, Северный Уэльс

    96. Химическое расширение и двойная пористость гумифицированного болотного торфа

    9073 Глава 1 Органические почвы

    100. Морфология болот и свойства и поведение некоторых британских и зарубежных торфов

    101.

    Торфяной мох — Primex Garden Center

    Автор: Рон Кушнер

    Торфяной мох, возможно, наиболее известный и важный ингредиент беспочвенных почвенных смесей, появился на торфяных болотах 12 000–14 000 лет назад.После ледникового периода ледники отступили и образовались впадины, куда собирались осадки от дождя и снега. В Канаде в зависимости от растительности водно-болотных угодий образовались разные типы торфа. Из всех видов мох сфагнум является наиболее распространенным.

    Во времена Римской империи торф использовался в качестве топлива в домах. В странах, где древесины было мало, таких как Ирландия и Шотландия, она служила местным источником топлива. В Финляндии, России, Ирландии, Швеции и Восточной Европе торф сегодня используется в промышленных масштабах для производства электроэнергии.В Северной Америке торф используется в основном в садоводстве.

    В мире насчитывается более 335 видов сфагнума, 16 из которых встречаются в Канаде. Приблизительно 5 видов являются доминирующими, а большинство болот ограничено только тремя видами. Мох сфагнум — это несосудистое растение (без корней), которое растет в кислой воде, полученной в результате осадков. По мере роста он оставляет мертвые части, состоящие из целлюлозной структуры мохового растения, которые накапливаются в воде, которую мы называем «торфяным мхом».Уникальная структура удерживает воду на листьях, между листьями и стеблями и внутри клеточной структуры. И наоборот, воздух находится там, где нет воды.

    Кислый рН и низкое содержание питательных веществ в воде в сочетании с прохладным северным климатом способствовали росту сфагновых мхов и накоплению торфяных мхов. Со временем среда с низким уровнем испарения, кислым pH и низким содержанием кислорода ограничила разложение растительности.

    На торфянике существует разная степень разложения сфагнума в зависимости от глубины.Если бы вы сделали поперечный разрез торфяного болота сверху вниз, то увидели бы, что его поверхность состоит из недавно скопившегося торфяного мха светлого цвета и волокнистой текстуры по сравнению с нижними частями болота, содержащими торф, который подвергается дальнейшему разложению. , темно-коричневого цвета и менее волокнистой.

    Необработанный сфагновый торф оценивается по шкале фон Поста для определения уровня разложения и увлажнения. Шкала колеблется от h2 до h20, где h2 соответствует полностью неразложившемуся растительному материалу, а h20 — полностью разложившемуся.Эти измерения основаны на цвете торфяного мха, содержании волокон и цвете воды, выжатой из образца.

    Сырой торф марки

    h2 представляет собой полностью неразложившийся торф, который при сдавливании выделяет почти чистую воду. Остатки растений легко различимы. По мере углубления сфагновый мох h5 более разлагается и при сдавливании выделяет очень мутную темную воду. Остатки растений имеют слегка пастообразный вид и утратили некоторые отличительные черты. h20 представляет собой полностью разложившийся торф без заметной растительной структуры.

    В Северной Америке чаще всего собирают торфяной мох в диапазоне от h2 до H5. После того, как торфяной мох собран, различные сорта обычно смешивают для достижения определенных физических свойств, чтобы сделать их более подходящими для рынка. Торфяной мох h2 светлый и очень волокнистый, поэтому при использовании отдельно в качестве среды для выращивания он сжимается в контейнере. H5 темно-коричневый, хорош в качестве садового кондиционера для почвы, но его обычно смешивают, так как сам по себе он слишком тяжелый.

    Сфагновые торфяники встречаются в бореальных районах северного и южного полушарий.Сочетание кислой водной среды с низким содержанием питательных веществ и низких температур создает идеальные условия для роста сфагнового мха. Низкие температуры и отсутствие кислорода сохраняют волокнистые органические слои торфяного мха. В Канаде торфяные болота покрывают около 274 миллионов акров, что составляет около 13% территории всей страны, и присутствуют в каждой провинции.

    Торфяной мох сфагнум уже много лет используется в садоводстве из-за его способности удерживать большое количество воздуха и воды, что делает его идеальным компонентом среды для размножения.Это связано с тем, что сфагновый торфяной мох имеет взаимосвязанные клетки с тонкими одревесневшими стенками и большими полостями, которые застраиваются и предотвращают разрушение клеток сфагнума при высыхании. Эта характеристика обеспечивает капиллярную систему торфяного мха, которая легко поглощает и переносит воду. По мере испарения воды эти клетки и полости заполняются воздухом. Такая ситуация позволяет развивающимся корневым системам растений легко получать доступ к кислороду и воде.

    В этом типе среды действие бактерий снижается, что приводит к тому, что скорость роста растений превышает скорость разложения.Со временем медленно разлагающийся растительный мусор накапливается и приводит к образованию торфяной залежи глубиной до 20 футов. На канадских торфяниках накопление торфа составляет от 0,5 до 1 мм в год или 1/30 дюйма.

    Когда торфяной мох сочетается с правильным соотношением заполнителей, извести, вермикулита, перлита или других ингредиентов, получается идеальная среда для посева, укоренения черенков и развития рассады.

    С 1991 года канадская промышленность по производству торфяного мха Sphagnum финансирует исследования совместно с Университетом Лаваля в Квебеке по изучению торфяных болот и разработке способов восстановления торфяных земель.Все производители согласны с тем, что восстановление необходимо для сохранения доступного торфяного мха для будущих поколений, и все процедуры восстановления утверждены и рекомендованы законом.

    Для вопросов или комментариев: [email protected]

    Последствия для развития, стабильности и преобразования

    Резюме

    Сельскохозяйственное использование торфяников, стабилизация субстрата для строительства или строительства дорог или для увеличения способности почвы поддерживать тяжелую технику для промышленной деятельности (добыча торфа и нефти) , заготовке торфа для получения энергии, выращиванию сред и инициированию химических процессов должен предшествовать дренаж.В результате осушения торф подвергся необратимому превращению в торфяник (вторичное превращение торфа). Целью исследования явилось сравнительное изучение состава органического вещества и молекулярной структуры гуминовых кислот (ГК) в верховых болотных, низинных и торфяно-болотных почвах, сформированных при различном составе ботанического покрова, торфообразователей, кислородных и кислородных почв. бескислородных условиях в результате колебаний грунтовых вод при дренаже, а также для оценки уязвимости органического вещества почвы (ПОВ) к разложению.Показано, что дренирование является основным фактором, определяющим разнообразие химического состава и физико-химических свойств ГК. Установлено, что большие и существенные различия в химическом составе торфа и свойствах ГК связаны со степенью разложения. ГК из осушенных торфяников были менее химически зрелыми. Напротив, ГК из топей и верховых болот оказались более зрелыми, чем из соответствующих осушенных торфяников. Приведенные выше результаты показали различимую структуру ГК в почвенном профиле, созданную биодеградацией растительных остатков и сформированную как в кислородных, так и в бескислородных условиях.Аналитические методы термического анализа в сочетании с оптическими плотностями и парамагнитными свойствами являются удобными и эффективными инструментами для изучения взаимосвязей структура-свойство, характеризующих происхождение и процесс образования ГК в различных условиях окружающей среды.

    Ключевые слова: торфяники осушенные и неосушенные, торфы, гуминовые кислоты, тепловые, парамагнитные и оптические свойства

    1. Введение

    Торфяники есть во всех климатических зонах. Суммарная площадь Земли по этим элементам ландшафта составляет более 3 млн км 2 (около 3% поверхности суши Земли).Торфяники аккумулируют около 70% естественной пресной воды. Каждый год они поглощают 0,37 гигатонн углекислого газа (CO 2 ), что соответствует большей способности к хранению углерода, чем у всех других вегетативных организмов в мире [1].

    Преобразование растительного вещества в торфяные структуры изменяется в зависимости от типа растительности, способности тканей к разложению, глубины залегания корней и грунтовых вод, рН, ионной силы, баланса между процессами гумификации и деградации, а также зависит от доступа к органическим и неорганические соединения [2,3,4,5,6,7,8,9,10].

    К торфяникам можно отнести более 20 форм торфяников, 19 форм торфяников и около 6 форм болот [11]. Омбротрофные болота в основном богарные и имеют дефицит питательных веществ. Болота, питаемые поверхностными и подземными водами, богаче питательными веществами, чем болота [12,13]. Болота и топи произрастают в условиях полного водонасыщения, что значительно замедляет деградацию органического вещества.

    Торфяники должны быть осушены для их использования в сельском хозяйстве в качестве почвенного субстрата и для их стабилизации в качестве субстрата в строительстве и строительстве дорог, а также в качестве опоры для тяжелой техники в промышленности e.г. в добыче торфа и нефти для производства энергии [14,15,16].

    На водно-болотных угодьях, расположенных в прохладном климате, при средней норме хранения 200 кг C га −1 и при площади около 350 × 10 6 га. Годовое накопление ненарушенных водно-болотных угодий рассчитано как 0,06–0,08 Пг C y –1 [17]. Общая осушенная площадь за период 1795–1980 гг. составила 8,219 × 10 6 га; 5,5 × 10 6 га; 9,4 × 10 6 га для посевов, пастбищ и лесов соответственно.

    Осушено до 35 × 10 6 га водно-болотных угодий [18]. Однако в следующих странах скорость проседания осушенных органических почв колебалась от 1 до 8 см в год –1 (Нидерланды: 1,75 см в год –1, Квебек в Канаде: 2,07 см в год –1, Эверглейдс). в Соединенных Штатах: 3 см y −1 , дельта Сан-Хоакин в Соединенных Штатах: 7,6 см y −1 , и долина Хула в Израиле см y −1 ). К основным причинам проседания гистосолей относятся высыхающая усадка, потеря выталкивающей силы грунтовых вод, уплотнение, ветровая эрозия, горение, микробное окисление.

    Как сообщил Терри [19], примерно 73% потери поверхности в гистосолях Эверглейдс вызвано микробным окислением. Кроме того, предполагается, что выброс углерода из осушенных водно-болотных угодий в результате окисления органического материала составляет 10 т C на га. 106 га воздействуют на дополнительный выброс 0,01 Пг C y −1 . Общее высвобождение из гистосолей и глейсолей колеблется от 0,03 до 0.37 Pg C y −1 .

    В период 1795–1980 гг. в тропиках было осушено около 4% водно-болотных угодий. В прохладных регионах годовой сдвиг (потеря силы стока и увеличение силы источника) в глобальном балансе углерода составляет 0,063–0,085 Пг C из-за дренирования гистосолей. Однако, включая тропические гистосоли, глобальное смещение составит 0,15–0,184 Пг C y –1 [18]. При возделывании потенциал повышения уровня углерода в почвах в значительной степени распространяется на горные почвы. Восстановление стоков углерода в искусственно осушенных болотных почвах маловероятно, если они не будут переведены из сельскохозяйственного производства в естественные болота [20].

    В настоящее время общая площадь разложившихся торфяников во всем мире составляет 65 млн га. Дренаж является ключевым фактором деградации торфяных почв [21]. В сельском хозяйстве используется от 14 до 20% торфяников в мире и 14% в Европе. Луга и пастбища составляют подавляющее большинство торфяников, используемых в сельском хозяйстве в Европе. Процент использования европейских торфяников для возделывания следующий: Венгрия (98%), Греция (90%), Нидерланды (85%), Германия (85%) и Польша (70%).

    В странах других континентов напр. Канада национальные ресурсы торфяников были в основном неосушенными и покрытыми лесами; только 15% были осушены и использованы для сельского хозяйства. В США более 230 000 гектаров болот во Флориде Эверглейдс в основном используются для выращивания сахарного тростника и риса. 20% торфяников Индонезии были осушены и использованы для сельского хозяйства. В последние годы в связи с усилением природоохранных и хозяйственных целей общая площадь сельскохозяйственных торфяников сократилась [12,22].

    Дренаж увеличивает выделение CO 2 и N 2 O и уменьшает выделение метана из торфа. Определено выделение от 15 до 17 Мг СО 2 из пастбищ и 41,1 Мг СО 2 из распаханных болот. Кроме того, осушенные торфяники выделяют закись азота с потоками от 2 до 56 кг N 2 O–N га −1 года −1 , тогда как потоки CH 4 варьировались от −4,9 до 9,1 кг га −1 года −1 [23].

    Осушение, помимо воздействия на минерализацию органического вещества и выделение газов, также снижает разнообразие растительности торфяников и способствует развитию видов лесных растений. Первыми уменьшаются и исчезают те виды, которые процветают на влажных газонах и теплицах. Растения, относящиеся к более сухим кочкам, должны приспосабливаться к изменяющимся условиям и поначалу даже получать пользу от дренажа. Позже рост деревьев и усиление тени ограничат их возможности для роста. Более зрелые древостои также будут терять больше воды за счет эвапотранспирации, увеличивая эффект высыхания и ускоряя минерализацию органического вещества [21,24].Скорость изменений, вызванных дренажом, будет зависеть от таких факторов, как концентрация минеральных и органических питательных веществ, доступность влаги, эффективность дренажных канав и интенсивность роста деревьев [24,25]. Типичные представители царства растений устойчивы к стрессу засыхания [26], тогда как более влажные и богатые питательными веществами торфяники изменяются более резко [27,28].

    Маслов и др. [29] опубликовали основные сведения о восьмидесяти торфяных опытах, заложенных в разное время на территории Российской Федерации.Целью этих полевых экспериментов было изучение экосистемы торфяников, а также преобразование территории под влиянием осушения, лесоводства и сельскохозяйственного использования. Материалы, полученные на опытных участках, включают многопрофильные исследования и характеризуют водно-болотные угодья в целом, свойства торфяных почв, устройства дренажных систем и т. д. торфяной слой Carex рос медленно, и таким образом за 9800 лет (~0,000 м) накопилось почти два метра торфа.2 мм в год) [30]. Осушение торфяников влияет на понижение этого элемента ландшафта. В Новой Зеландии и Норвегии понижение составляет 3,4 см в год -1 и 2,5 см в год -1 соответственно [31,32]. Таким образом, отложения, которые накапливались в течение многих тысячелетий, могут исчезнуть в течение времени, очень важного для человеческой деятельности.

    Последние достижения в области методов восстановления торфяников привели к образованию мха Sphagnum на оставшейся вырубленной поверхности торфа после добычи торфа; однако оценка успеха восстановления остается ключевым вопросом.Исследование Lucchese et al. [33] показали увеличение накопления органического вещества с 2,3 ± 1,7 см через 4 года после восстановления до 13,6 ± 6,5 см через 8 лет после восстановления. Для сравнения, на соседнем невосстановленном участке торфяника накопление органического вещества было значительно ниже ( p < 0,001 за все годы), при средних мощностях 0,2 ± 0,6 и 0,8 ± 1,2 см за 24 и 28 лет после добычи соответственно.

    Изменение кислородного режима на торфяниках в результате колебания грунтовых вод при мелиорации активизирует необратимую трансформацию торфа в торф (синонимы: торфяно-болотные почвы, вторично трансформированный торф, навозы), который обычно трактуется как вторичный преобразование торфа [34].С этим превращением связаны изменения в структуре органической массы, слагающей эти почвы, вызывающие модификацию свойств высокомолекулярных веществ с гидрофильных на гидрофобные, исчезновение торфяников и уменьшение анизотропии торфяной залежи [35,36, 37,38]. В результате перечисленных выше процессов теряется и способность почвы вновь набухать, диспергироваться и, следовательно, повторно пропитываться. Болото, сформированное из торфа, кажется мелкозернистым, более коллоидным и деградированным из-за размера частиц и более высокого процента минерального вещества [39,40].

    Необратимая потеря смачиваемости из-за высыхания является причиной нарушения коллоидных свойств торфа. Вторичное превращение торфа показало нарушение термодинамического равновесия в торфе. Снижение влажности торфяной почвы в результате осушения связано с усадкой торфяных структур. Изменение объема в результате усадки вызывается несколькими силами, действующими на микроуровне, поэтому его механизм и величина отличаются от таковых в минеральных (глинистых) грунтах.Подсыхание и увлажнение торфяных почв, приводящее к изменению объема почвы, проявляется в вертикальном перемещении почвы и изменении объемного веса [41,42,43]. Кроме того, в результате осушения наблюдаются биотические и абиотические превращения и деградация органического вещества торфа [44,45,46,47]. Сойрих и др. [15] показали, что образцы болотного торфа, как правило, более чувствительны к антропогенным воздействиям, чем образцы низинного торфа.

    Осушение является основной непосредственной причиной деградации болотных местообитаний либо из-за рекультивации болот, либо из-за изменения потока воды в болотных системах.Снижение уровня воды в торфяниках активирует анаэробные условия в аэробные и ускоряет минерализацию торфа. В первый период после осушения это обычно вызывает повышение доступности питательных веществ, особенно азота и фосфора, которые высвобождаются при минерализации [48]. Однако повышение плодородия обычно является лишь краткосрочным эффектом [49], поэтому для поддержания экономически перспективного сельскохозяйственного производства на осушенных болотах необходимо дополнительное внесение удобрений, что оказывает дальнейшее негативное влияние на биоразнообразие.Помимо увеличения доступности питательных веществ, дренаж также снижает водоудерживающую способность торфяных почв, делая их более восприимчивыми к колебаниям уровня грунтовых вод и засухе. Еще одним аспектом деградации болотной среды обитания является подкисление. Это может быть связано с дренажом, приводящим к частичному замещению грунтовых вод дождевыми [50], а также с повышенным атмосферным выпадением соединений азота и серы [51].

    В целом осушение торфа приводит к прогрессивной дифференциации гидрофобных пептидов и общего содержания аминокислот в органическом веществе.В белках торфов существуют гидрофобные контакты между гидрофобными и гидрофильными структурными элементами (между боковыми цепями радикалов фенилаланина, лейцина, изолейцина, валина, пролина, метионина, триптофана). Гидрофобные силы стабилизируют третичную структуру белков и определяют свойства липидов и биологических мембран. Наличие в их составе аминокислот, углеводородных цепей и других неполярных фрагментов связано с гидрофобными свойствами гуминовых веществ [37,52].

    Поскольку органическое вещество является основным компонентом почвенной фазы торфяной и торфяной почвы, обуславливающей гидрофобность почвы, важно изучить влияние химических свойств почвы на их смачиваемость. Было замечено, что значительные изменения химических свойств трансформированного органического вещества в торфе оказывают существенное влияние на последовательные изменения физических и гидравлических свойств, вызванные понижением уровня грунтовых вод для сельского хозяйства. Ван Дейк [53] постулировал связь между высоким увеличением усадки, изменением ряда многих химических и физических свойств и гумусовых компонентов в торфах [53].

    Удержание воды торфом можно рассматривать с точки зрения реакции молекул воды с поверхностью торфяных частиц. Таким образом, это явление поддается анализу методами коллоидной и поверхностной химии. Большое внимание следует уделить химическому составу торфа, выявив молекулярную структуру веществ и агрегатов, наиболее сильно удерживающих воду. Знание этой структуры может дать обоснование для обработки, предназначенной для удаления или снижения водоудерживающей способности наиболее гидрофильной фракции.

    Наибольший непосредственный интерес представляют гуминовые кислоты (ГК). ГК образуются в торфах путем деградации, поликонденсации, полимеризации и полиприсоединения органических веществ в результате средообразующих и антропогенных процессов, в том числе деградации растительных и животных остатков, характеризующихся сложной макромолекулярной структурой с ароматическими и алифатическими единицы; пептидная цепь; и азот в алифатических, циклических и ароматических формах. ГК представляют собой макромолекулярные полидисперсные бифилильные системы, включающие как гидрофобные домены (насыщенные углеводородные цепи и ароматические структурные единицы), так и гидрофильные функциональные группы, т.е.э., имеющие амфифильный характер. Гидрофильность торфяных поверхностей обычно объясняется наличием органических функциональных групп, способных образовывать водородные связи. Такие группы, хорошо известные химикам-органикам, включают карбоксилы, а также фенольные и спиртовые гидроксилы. ГК считаются компонентом торфа, главным образом ответственным за удержание воды в торфе. Гидрофильность ГК зависит не только от количества гидроксильных и других полярных звеньев, но и от их способности образовывать водородные связи с водой, так как имеются недоступные для воды гидроксильные группы.

    Эти вещества образуются из сходных, но не идентичных субстратов; следовательно, нет двух идентичных HA. ГК различных типов торфов и органические и неорганические компоненты матриц ГК изменены в разной степени, существенно различаясь как по составу, так и по свойствам. Количество и качество ГК в органическом веществе почв зависят от баланса между первичной продуктивностью и скоростью разложения [38]. Показано, что химические свойства и структурные характеристики гумусовых веществ являются лучшими предикторами скорости оборота органического вещества почвы в вертисолях, чем содержание органического вещества почвы.

    Это предполагает возможность использования гуминовых веществ в качестве индикаторов круговорота органического вещества почвы, поскольку они являются источниками промежуточных продуктов и энергии для многих химических и биохимических процессов в почве [39,40].

    Описанное здесь исследование было проведено с целью предложить инструменты и аналитические методы для количественной и качественной оценки процессов круговорота, происходящих в кислородных и бескислородных условиях разрабатываемых торфяных месторождений.

    Цель работы – сравнительный анализ состава органического вещества и молекулярной структуры ГК в верховых болотных, низинных и торфяно-болотных почвах, формирующихся при различном составе ботанического покрова, торфообразователей, кислородных и бескислородных условиях. в результате колебаний грунтовых вод при дренаже, а также для оценки уязвимости органического вещества почвы (ПОВ) к разложению.

    2. Методы

    2.1. Участки исследования

    Было обнаружено, что шесть участков из 3 торфяников различаются в зависимости от их анализа макроископаемых, степени их разложения и их параметров GPS, а схема их местоположения была дана ( и , ).

    Место проведения исследований.

    Расположение участков Ч2, Ч3, Ч4, Ч5 (торфяно-болотистые почвы — Турев).

    Таблица 1

    Классификация торфа (WRB 2015), тип торфа, степень разложения и химические свойства торфяных почв.

    1
    (см) + 75-100 Торф-moorsh почвы, Turew Н7 75-100 916 91 335 75-100
    GPS GPS классификация
    Торфа
    (WRB 2015)
    Глубина
    (см)
    Тип торфа на основе
    Макрофоссил-анализ
    Степень разложения
    (VON Post)
    TOC
    (G KG -1 )
    C WHE
    (G KG -1 )
    N-Total
    (G KG -1 )
    C / N
    Болото балтийского типа Кусово 53° 48′ 07.83″ N
    16° 32′ 42.03″ E
    Ombric Hemic Fibric Histosols (Dystric) 0–25 Сфагнум h3 570,05 ± 24,83 15,42 ± 1,59 12,69 ± 1,53 44,92 ± 5,37
    91 298 25-50 Хлопок травяно сфагнума H4 / H5 575,66 ± 31,34 12.51 ± 1.31 10.83 ± 0,94 53.1540 53.15 ± 7.30
    50-75 , Сфагнум ,
    Хлопковая трава
    H4 590.44 ± 36,83 12,43 ± 0,38 9,80 ± 0,75 60,25 ± 8,86
    75-100 Хлопок травяно сфагнум 91 148 H5 / Н5 596,56 ± 23,60 11,50 ± 1,03 9.42 ± 0.61 63.33 ± 71348 63.33 ± 7.51
    FEN STążka 53 ° 361340 53 ° 36 ‘17.58 «N
    17 ° 57′ 20.38″ E
    Омбрические хемические фибильные гистозолы (дистрибные лигнильные) 0-25 0-25 Осока- Гипнум h4 501.94 ± 37,17 12,49 ± 2,29 20,01 ± 1,26 25,08 ± 4,30
    50-75 Sedge- Hypnum девяносто одна тысяча сто сорок-семь h5 557,51 ± 47,54 5,39 ± 0,72 18,75 ± 2,23 29,73 ± 5,78
    +
    Осока Н5 581,50 ± 42,23 5,41 ± 0,47 18,11 ± 2,51 32,11 ± 6,57
    +
    Ch2 52° 01′ 35.45 «N
    16 ° 52 ‘34.80″ E
    Rheic Murshic Sapric Histosols (Limnic Dystric) 0-25 0-25 H8 H8 294.04 ± 31.96 8,81 ± 0.64 19.19 ± 3.73 15,32 ± 3,19
    25-50 Осока Н8 445,85 ± 35,80 7,80 ± 0,48 24,38 ± 1,71 18,29 ± 2,51
    50-75 Осока 498.20 ± 33,03 6,09 ± 0,64 26,66 ± 1,49 18,69 ± 2,16
    75-100 Осока Н7 496,60 ± 43,24 5,79 ± 0,44 25,62 ± 1,45 19,38 ± 2.25
    CH3 CH3 52 ° 02 ‘21.70 «N
    16 ° 51′ 09.50″ E
    Rheic Murshic Sapric Histosols (Lignic) 0-25 MOORSH PULL H8 395,39 ± 35.77 15.89 ± 1,25 31,03 ± 1,65 12,74 ± 2,72
    25-50 Альдера болото Н8 455,81 ± 45,72 10,15 ± 0,89 27,66 ± 2,84 16,48 ± 2,40
    50-75 Осока Н8 497,46 ± 31,90 7,27 ± 0,70 24,86 ± 2,18 20,01 ± 2,67
    +
    Осока Н8 496.11 ± 47.08 5.06 ± 0.53 21.69 ± 2.39 22.87 ± 2.16 22.87 ± 2.16
    CH4 52 ° 00 ‘57.50 «N
    16 ° 53′ 49.75″ E
    Rheic Sapric Dystric Histosols (Calcic Limnic) 0-25 Moorsh почвы Н8 246,63 ± 21,40 7,62 ± 1,45 19,51 ± 2,23 12,64 ± 2,10
    50-75 Альдера болото Н8 466,20 ± 32.60 7.48 ± 0,97 24,50 ± 2,30 19,03 ± 3,55 +
    Осока с деревянной Н8 484.90 ± 32.20 5,74 ± 0,68 23,97 ± 1,52 20,23 ± 3,13
    CH5 CH5 ° 0140 52 ° 01 ‘12.61 «N
    16 ° 53′ N
    16 ° 53 ‘23.38″ E
    Rheic Lignic) 0-25 MOORSH POUL H7 370.90 ± 33.70 11.58 ± 0.91 24,81 ± 3,86 14,95 ± 2,76
    91 335 50-75 Осока Н8 471,21 ± 31,04 8,75 ± 0,82 25,83 ± 2,01 18,24 ± 2,53
    91 335 75- 100 SEGE H8 488,46 ± 31.70 7,28 ± 0,69 7,28 ± 0,69 25,02 ± 1,14 19,52 ± 2.03

    2.2. Коллекция покраснех (WRB Clanification 2015)

    образцы торфа были собраны со следующего:

    • (а)

      Baltic-Type поднял болот (KUSOWO)

    • (B)

      FEN (STążKA)

    • (в)

      торфяно-болотные почвы: Ч2, Ч3, Ч4, Ч5 (Турев)

    Пробы торфа отбирали в трехкратной повторности с поля с помощью 5.Торфяной шнек Instorf диаметром 0 см и различной глубиной от 0 до 100 см в стратиграфическом профиле каждого торфяного месторождения, доставленного в лабораторию прибл. 4°С и хранили при -20°С. Образцы высушивали при 20 °C и гомогенизировали в измельчителе после удаления всего видимого живого растительного материала, после чего их просеивали через сито с размером ячеек 1 мм для удаления обломков горных пород и крупных органических остатков. Ботанический состав торфа был проанализирован микроскопическим методом и впоследствии классифицирован в соответствии с польскими стандартами (PN-76/G-02501 1977).Образцы торфа использовались для описания, классификации и физико-химического анализа [54] ().

    Болото Кусово находится в Западно-Поморском воеводстве. Вероятно, это наиболее хорошо сохранившееся верховое болото балтийского типа в Польше. Заповедник занимает площадь 326,56 га и полностью входит в состав Щецинецкого озера Natura 2000. Средняя мощность торфа может превышать 12 м. Среднегодовая температура воздуха 7,2 °С. Среднегодовое количество осадков 760,1 мм. () (). Возраст торфяника 710 лет ().Влажность образцов торфа колебалась от 89,69 до 92,31 % (табл. 5). Среди верховых болот выделяются балтийские, свойственные влажному климату с большим количеством осадков. Болото, бывшее озером, образовалось на морене с камами в обширной котловине. Болото четко разделено на две части — северную и южную, разделенные тремя минеральными буграми.

    Таблица 2

    Годовое количество осадков с 2009 по 2019 год (мм).

    Фен Stążka +
    Sampling Сайт Год
    2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 Средний
    Торфяно-болотистые почвы
    Ч2-4 Турев
    576.0 698,1 460,6 534,5 552,3 410,2 485,7 793,3 565,9 425,8 429,9 539,3
    Baltic типа торфяниках Kusowo 754.2 938,9 673,8 758,4 643,0 661,9 630,5 837,9 1092,2 647,1 723,4 760,1
    556.0 835,6 487,4 652,9 510,0 472,0 485,4 701,0 885,1 456,0 546,0 598,9

    Таблица 3 +

    Радиоуглеродный 14 даты C для балтийского верхового болота Кусово.

    + 33-34 А.Д. + 65-66 76-77
    Глубина [см] Возраст 14 C Дата Калиброванный диапазон 954% BC / AD
    9-10 106.87 ± 0,33 ПМК 1694-1919 А.Д.
    16-17 111,4 ± 0,36 ПМК 1692-1919 А.Д.
    +
    80 ± 30 ВР 1690- 1926
    53-54 40 ± 40 ВР 1690-1925 А.Д.
    +
    310 ± 30 ВР 1485-1650 А.Д.
    +
    375 ± 30 bp 1446-1633
    9150 ± 30 BP 1310-1435 1310-1435 AD
    98-99 555 ± 30 BP 1310–1431 AD

    Северная часть лучше сохранилась, с пологим «живым» куполом высотой около 3–4 м, с торфяными прудами.Купол в основном сложен Sphagnum кочками и ложбинами растительной ассоциации Sphagnetummagellanici . В местах с высокой водностью, например у торфяных прудов, встречаются Rhynchosporetumalbae , Eriophoroangustifolii-Sphagnetumrecurvi , Caricetumlimosae . Почти половина северной части состоит из лесных местообитаний, в основном сосновых и березовых болотных лесов ( Vacciniouliginosi-Pinetum и Vacciniouliginosi-Betuletumpubescentis ) [55,56] ()

    Stążką» — болотный комплекс, расположенный на севере Польши в районе Тухольской пущи.Болото входит в состав заповедника, где под охраной находится весь комплекс естественных торфяников. Площадь этого торфяника составляет около 478,45 га. Максимальная мощность торфяной залежи составляет 1,4 м. Этот район характеризовался среднегодовой температурой воздуха 7,2 °С и среднегодовым количеством осадков 598,9 мм () [26]. Возраст торфяника 1400 лет (). Влажность образцов торфа колебалась от 93,15% до 93,92% ().

    Таблица 4

    Радиоуглерод 14 Даты С для болота Станжка.

    AD AD AD
    Глубина (см) Age 14 C Дальности откалиброванного диапазона 954% BC / AD
    12-13 120,43 ± 0,4 PMC 1689-1928 AD
    25-26 195 ± 30 BP 1648-1955
    40-41 170 ± 30 BP 1659-1954
    54-55 155 ± 30 BP 1666-1953 AD
    67-68 1005 ± 30 BP 977-1153 AD
    83-84 1125 ± 30 BP 783-991 AD
    90-91 1295 ± 70 BP 620-890 AD
    105-106 1295 ± 35 BP 655-779

    Таблица 5

    Влажность со значение мест отбора проб.

    75-100 Торф-moorsh
    почвы (Turew) + 25-50 + + + Ch4 + + + + + + + +

    Peat- девяносто одна тысяча семьсот тридцать восемь образцы камыша были взяты с четырех выбранных участков, отмеченных как Ch2, Ch3, Ch4 и Ch5 на 4.5-километровый участок торфяника, расположенный в Хлаповском агроэкологическом ландшафтном парке Западно-Польской низменности, примерно в 40 км к юго-западу от Познани. Это участки, исследованные вдоль канала Выскоч. Мощность торфяной залежи колеблется от 1,5 до 2,75 м. Среднегодовая температура воздуха 8,4 °С, среднегодовое количество осадков 539,3 мм (а), вегетационный период около 200 дней (и ). Влажность образцов торфа колебалась от 61% до 86,82% ().

    Все исследованные образцы отнесены к верховым болотным, болотным и торфяно-болотным почвам согласно World Reference Base Soil Resources (2015) [57].

    2.3. Органический углерод, азот, C/N и степень разложения

    Концентрации общего углерода (TC) и неорганического углерода (IC) в образцах высушенного торфа анализировали с помощью анализатора общего органического углерода (TOC 5050A) с модулем для твердых образцов. SSM-5000A, Шимадзу, Япония. Общий органический углерод (TOC) анализировали, помещая около 50 мг образца почвы в анализатор общего органического углерода (TOC 5050A) с модулем твердых образцов (SSM-5000A) производства Shimadzu (Киото, Япония). Общий органический углерод (TOC) рассчитывали как разницу между общим и неорганическим углеродом.

    Образцы торфа, высушенные на воздухе, для измерения экстрагируемого горячей водой органического углерода (C HWE ) смешивали с деионизированной водой и нагревали при 100 °C в течение двух часов с обратным холодильником. Экстракты фильтровали через фильтры с размером пор 0,45 мкм и анализировали на установке TOC 5050A, Shimadzu, Япония [58].

    Общий азот определяли по методу Кьельдаля на анализаторе Vapodest 10s (Gerhardt, Германия). N-общий оценивали полумикро-методом Кьельдаля; 0,5 г образца почвы помещали в пробирку Кьельдаля.Добавляли 5 мл дважды дистиллированной воды. Через 30 мин добавляли 2,5 мл 95% H 2 SO 4 и порошок цинка и нагревали 20 мин. Добавляли пятнадцать мл 95% H 2 SO 4 , 5 г K 2 SO 4 и небольшое количество смеси селена и нагревали до 350°C. Пробирку Кьельдаля охлаждали до комнатной температуры. Минерализованный образец помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл и заливали до метки бидистиллированной водой. Минерализованный образец центрифугировали (MLW K 23 D, Германия) при 3000 об/мин в течение 15 мин.Двадцать пять мл образца помещали в аппарат Парнаса-Вагнера. Добавляли 50 мл 30% NaOH. 50 мл дистиллята собирали в колбу Эрленмейера на 100 мл, наполненную 20 мл 4% H 3 BO 3 и индикатором (смесь бромкрезолового зеленого и метилового красного). Синий дистиллят оттитровывали до красного цвета 0,02 N HCl.

    Атомные отношения C/N были рассчитаны после определения концентраций углерода и азота.

    Разложение торфа определяли на отобранных глубинах методом полевой выжимки по классификационной шкале фон Поста [59].Этот метод определяет десять классов разложения, где h2 — неразложившийся торф, а h20 — полностью разложившийся торф. Тип торфа определяли на основании анализа растительных макроископаемых [60].

    2.4. Экстракция и очистка ГК

    Выделение ГК проводили в соответствии с рекомендациями процедуры Международного общества гуминовых веществ в относительно щадящих условиях [61,62]. Гуминовые вещества извлекали из воздушно-сухих торфяных почв фракцией крупности менее одного миллиметра с 0.1 М NaOH с использованием соотношения экстрагент/торф v / v 5:1) при pH 7,00 в атмосфере газа N 2 и встряхивали в течение четырех часов, после чего оставляли на ночь для коагуляции ГК. фракции, разделенные центрифугированием. Очистку ГК проводили следующим способом. Суспензию центрифугировали при 4000× g при 24°С в течение 1 часа. Раствор подкисляли 6 М HCl до рН 1,3 для осаждения ГК и оставляли стоять на ночь.Затем раствор центрифугировали для удаления супернатанта. Процедуру повторяли трижды. Наконец, осажденные ГК лиофилизировали и хранили в вакуум-эксикаторе над P 2 O 5.

    Для определения гигроскопической влажности торфа использовали анализатор влажности серии MAX (Radwag, Польша). При анализе торфов учитывали содержание гигроскопической влаги.

    14 C даты предоставлены Познаньской радиоуглеродной лабораторией (Польша).

    2.5. Элементный состав

    Содержание C, N, H и S в каждой фракции ГК анализировали с помощью анализатора Vario Micro Cube Elemental Analyser. Образцы сжигали в атмосфере кислорода при температуре 1150 °С. Газы (CO 2 , N 2 , H 2 O и SO 2 ) разделяли хроматографически и измеряли с помощью детектора теплопроводности (TCD). Содержание кислорода было получено путем вычитания суммы содержания других элементов из 100%, и результаты были выражены в процентах, рассчитанных на основе общего количества элементов ().

    Таблица 6

    Элементный анализ (мас.%) и атомные соотношения гуминовых кислот (ГК).

    Sampling Site Глубина (CM) Влага (%) Влага (%)
    Baltic-Type Craved Bog (Kusowo) 0-25 91.57 ± 1.92
    25-50 92,31 ± 3,92
    50-75 89,69 ± 1,21
    75-100 91,82 ± 1,44
    Fen (Stążka) 0-25 93,92 ± 1,84
    50–75 93.15 ± 3,98
    +
    93,17 ± 0,86
    +
    ch2 0-25 66,03 ± 7,55
    +
    77.62 ± 4,27
    50-75 83,21 ± 2,59
    75-100 83,55 ± 2,60
    Ch3 0-25 74,44 ± 5,88
    25-50 81,18 ± 4,25
    50–75 82.15 ± 1,44
    75-100 79,24 ± 1,73
    0-25 61,31 ± 4,49
    50-75 79,80 ± 2,67
    75-100 82,33 ± 1,90
    Ch5 0-25 70,29 ± 5,38
    50-75 86,82 ± 1,97
    75-100 86,04 ± 1,47
    1,28 5 0,94 + 75-100 0,83 91 298 25-50 0,91 0,96 0,90 4,03
    Глубина (см) C C H N O S H / C C / N * O / C
    Верховое болото балтийского типа (Кусово) Кусово 0–25 43,41 4,66 3,26 47,85 0.82 15,53 0,83
    25-50 41.79 4,24 2,56 50,78 0,63 1,21 19,04 0,91
    50-75 46.90 4.78 2.65 45.20 0,47 1.21 20.64 20.64 0.72
    75-100 47.04 4749 2.74 45,10 0,38 1,20 20,02 0,72
    Фен Stążka 0-25 40.76 4,24 2,85 51,23 0,92 1,24 16,68
    50-75 44,01 4,14 2,64 48,55 0,66 1,24 19,44 0,83
    +
    44.38 3,74 2,08 49,25 0,55 1,12 24,88
    Торф-moorsh почвы ch2 0-25 42,84 4,50 3,64 48.08 0,94 1,00 13,73 0,84
    +
    41,62 3,98 2,86 50,66 0,88 1,25 16.97
    50-75 46.03 4,31 2,69 45,86 1,11 1,14 19,96 0,75
    75-100 44.63 4,27 2.86 46.90 46.90 1.34 1.12 18.209 0.79
    CH3 0-25 36.09 36.09 3,76 2,86 56.36 1,14 14,72 1,17
    25-50 42.66 4,13 3,17 48,90 1,14 1,23 15,69 0,86
    50- 75 42340 42.61 4.07 2.93 49.00 1.39 1.39 16.96 16.96 0.86
    75-100 43.19 4.08 2,90 48,15 1,68 1,14 17,37 0,84
    Ch4 0-25 41,43 4,27 3,45 49,60 1,25 1,13 14,00
    50-75 42.13 4,10 3,03 48,80 1,94 1,23 16,21 0,87
    75-100 43.41 2,73 47,58 2,25 1,24 18,54 0,82
    Ch5 девяносто одна тысяча двести девяносто восемь 0-25 40.57 4,07 3,00 51,15 1,21 1.16 15.77 0.95
    50-75 43.21 4.11 4.11 3,07 419 441 1.40 1.11 16.41 0.84
    71298 75-100 43.21 4.03 3.11 48.00 1.65 1.19 1.19 16.20 0.83

    2.6. VIS-спектроскопия ГК

    E 4 /E 6 определяли растворением 3 мг ГК в 10 мл 0,05 М NaHCO 3 (pH = 9,0) и измерением оптической плотности при λ = 465 нм. (E 4 ) и λ = 665 нм (E 6 ) спектрофотометрически на SHIMADZU UVmini-1240 (Япония) толщиной 1 см () [63].

    Таблица 7

    Параметры VIS-спектроскопии и электронного парамагнитного резонанса ГК.

    3,13 5 3,41 + + + 1,71 + 2,22 + 2,20 + + 1,48 + + 75-100
    9
    Сайт отбора проб Глубина
    (см)
    E 4 / E 6 / E 6 / E 6 / E 6 G-Value * Концентрация спина × 10 17
    Balticraed Bog Кусово 0–25 6,36 2,0035 1,29
    25–50 4.88 2,0029
    50-75 4.00 2,0021 3,92
    75-100 3,98 2,0023 5,64
    Фен Stążka 0 -25 5.67 2.0035 1.04
    50-75 5.57 5.57 2.0036 1.38
    75-100 446 2.0036
    Торф 91 298-moorsh почвы ch2 0-25 6,78 2,0036 0,77
    25-50 91 298 6,12 2,0036
    50 91 298 -75 5,94 2,0036
    75-100 6.19 2,0036 2,77
    Ch3 0-25 6,95 2.0035
    91 335 25-50 6,73 2,0036 1,23
    91 335 50-75 6,49 2,0036 1,43
    91 335 75-100 5,59 2,0036 1.12
    Ch4 0-25 6,65 2,0036 0,95
    50-75 6.14 2,0036 2,27
    75-100 5.18 2,0036 3,82
    Ch5 0-25 6,37 2,0035
    50-75 6.19 2,0035 3,34
    5,70 2,0035 4,30

    2.7. Электронный парамагнитный резонанс ГА

    Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) X-диапазона (9,8 ГГц) регистрировали при комнатной температуре на приборе Bruker ElexSys E500, оснащенном тесламетром ЯМР ER 036TM и частотомером E 41 FC.Концентрацию спинов измеряли методом двойного интеграла с использованием программы Bruker WinEPR. В качестве эталона концентрации спина использовали леонардит (International Humic Substance Society) [64].

    2.8. Дифференциальный термический анализ ГК

    Термические свойства ГК оценивали с помощью дериватографа ОД-103 (МОМ-Паулик-Паулик-Эрдей, Венгрия) [65]. Кривые дифференциального термического анализа (ДТА), термогравиметрии (ТГА) и дифференциальной термогравиметрии (ДТГ) регистрировали одновременно.Потери массы на разных стадиях термического разложения рассчитывали по кривым ТГА. Рассчитывали индекс Z и указывали на алифатический характер ГК. Все химические анализы проводили в трехкратной повторности, результаты усредняли.

    2.9. Статистический анализ

    Доверительные интервалы рассчитывали по следующей формуле: x¯ ± t α (n − 1) SE, где: x¯ – среднее значение; t α (n − 1) – значение критерия Стьюдента при α = 0,05; n−1 — степень свободы; а SE — стандартная ошибка.Были рассчитаны линейные корреляции между значениями. Перед статистическим анализом проверяли нормальное распределение результатов и гомогенные отклонения.

    Анализ главных компонент (АГК) с помощью программы Statistica версии 9.1 был проведен для определения взаимосвязи между верховыми болотными, болотными и торфяно-болотными почвами балтийского типа в свойствах торфяной залежи и физико-химических свойствах органического вещества почвы. Количество факторов, извлеченных из переменных, определялось тестом осыпи по правилу Кайзера.По этому критерию были сохранены первые две главные компоненты с собственным значением больше трети. Методом главных компонент (АГК) с помощью программы Statistica версии 9.1 были установлены корреляции между верховыми болотными, болотными и торфяно-болотными почвами, свойствами торфяных отложений и физико-химическими свойствами органического вещества почв.

    Протоколы измерения, мониторинга и составления отчетов о структуре, биомассе, запасах углерода и выбросах парниковых газов в тропических торфяных болотных лесах

    Тропические торфяно-болотные леса содержат одни из самых больших наземных запасов углерода на Земле.Они поддерживают уникальное биологическое разнообразие, обеспечивая среду обитания для таких харизматичных видов, как орангутанг, суматранский тигр, яванский носорог и дымчатый леопард. Как это ни парадоксально, эти торфяные болота также вырубаются угрожающими темпами и в результате превратились из поглотителей углерода в источники атмосферных парниковых газов. Тропические торфяные леса являются серьезными кандидатами на включение в любые действия по смягчению последствий изменения климата (например, Сокращение выбросов в результате обезлесения и деградации + (REDD+) и Действия по смягчению последствий на национальном уровне (NAMA)) из-за (1) их больших запасов углерода; (2) большие выбросы, возникающие в результате их преобразования; и (3) утрата других важных экосистемных услуг при переводе лесов для других целей.Цель этой публикации — предоставить удобный ресурс для тех, кто желает провести необходимые полевые измерения динамики углерода в экосистемах торфяно-болотных лесов, особенно запасов углерода, биомассы, структуры и потоков. Включены общие подходы к лабораторным процедурам и анализу данных для оценки запасов углерода. В качестве справочного документа справочник можно использовать в полевых условиях в качестве краткого руководства по процедурам измерения основных пулов углерода, как это определено Межправительственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК).Резервуарами углерода в экосистеме, рассматриваемыми в данном справочнике, являются: надземная биомасса, подземная биомасса, стоячая и поваленная грубая древесина (CWD), биомасса подлеска, лесная подстилка и почвенный органический углерод. Хотя эти протоколы были разработаны для торфяно-болотных лесов, их можно легко адаптировать к другим типам землепользования или нарушенным участкам органических водно-болотных угодий. Например, лишь с небольшими изменениями подходов к отбору проб растений эти методы также можно использовать для количественного определения запасов и потоков на плантациях масличной пальмы и других плантациях на торфяных почвах.Мы надеемся, что специалисты, занимающиеся оценкой углерода в экосистеме, найдут это руководство полезным ресурсом при измерении запасов углерода в экосистеме в полевых условиях.
    Загрузить:

    DOI:
    https://doi.org/10.17528/cifor/006429
    Альтметрическая оценка:
    Размеры Счетчик цитирования:

    Различия в структуре микробного сообщества и круговороте азота в естественных и осушенных тропических торфяных почвах

  • 1.

    Тамдруп, Б. Новые пути и процессы в глобальном круговороте азота. год. Преподобный Экол. Эвол. Сист. 43 , 407–428 (2012).

    Артикул Google Scholar

  • 2.

    Зер, Дж. П., Дженкинс, Б. Д., Шорт, С. М. и Стюард, Г. Ф. Разнообразие генов нитрогеназы и структура микробного сообщества: межсистемное сравнение. Конверт. Microbiol 5 , 539–554 (2003).

    КАС Статья Google Scholar

  • 3.

    Holmes, A.J., Costello, A., Lidstrom, M.E. & Murrell, J.C. Доказательства того, что метанмонооксигеназа и аммиачная монооксигеназа могут быть связаны с эволюцией. FEMS Microbiol.Lett. 132 , 203–208 (1995).

    КАС Статья пабмед Google Scholar

  • 4.

    Коннеке, М. и др. . Выделение автотрофного аммиакокисляющего морского археона. Природа 437 , 543–546 (2005).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья пабмед Google Scholar

  • 5.

    Wrage, N., Velthof, G.L., Van Beusichem, M.L. & Oenema, O. Роль денитрификации нитрификатора в производстве закиси азота. Почвенный биол. Биохим. 33 , 1723–1732 (2001).

    КАС Статья Google Scholar

  • 6.

    Шоун Х., Фушинобу С., Цзян Л., Ким С.-В.и Вакаги Т. Денитрификация грибов и редуктаза оксида азота цитохром P450nor. Филос. Транс. Р. Соц. Лонд. Б. биол. науч. 367 , 1186–1194 (2012).

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 7.

    Тиедже, Дж. М. Экология денитрификации и диссимиляционного восстановления нитратов до аммония. Окружающая среда . Микробиол . Анаэробы 179–244 (1988).

  • 8.

    Mulder, A., van de Graaf, A.A., Robertson, L.A. & Kuenen, J.G. Анаэробное окисление аммония, обнаруженное в денитрифицирующем реакторе с псевдоожиженным слоем. FEMS Microbiol. Экол. 16 , 177–183 (1995).

    КАС Статья Google Scholar

  • 9.

    Даймс, Х. и др. . Полная нитрификация бактериями Nitrospira . Природа 528 , 504–509 (2015).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 10.

    van Kessel, M.A.H.J. и др. . Полная нитрификация одним микроорганизмом. Природа 528 , 555–559 (2015).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 11.

    Dargie, G.C. и др. . Возраст, протяженность и запасы углерода комплекса торфяников в центральной части бассейна Конго. Природа 542 , 86–90 (2017).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google Scholar

  • 12.

    Гумбрихт Т. и др. . Модель экспертной системы для картирования тропических водно-болотных угодий и торфяников показывает, что Южная Америка вносит наибольший вклад. Глоб. Чанг. Биол . 23 , 3581–3599 (2017).

  • 13.

    Пейдж С.Э., Рили Дж.О. и Вюст Р. Низменные тропические торфяники Юго-Восточной Азии. Дев. Земной прибой. Процесс. 9 , 145–172 (2006).

    Артикул Google Scholar

  • 14.

    Приход, Ф. и др. . Оценка торфяников , Биоразнообразие и изменение климата: Основной отчет (2008 г.).

  • 15.

    Лимпенс, Дж. и др. . Торфяники и углеродный цикл: от локальных процессов к глобальным последствиям – синтез. Биогеонауки 5 , 1475–1491 (2008).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • 16.

    Galloway, J. N. et al . Трансформация азотного цикла: последние тенденции, вопросы и возможные решения. Наука 320 , 889–892 (2008).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google Scholar

  • 17.

    Грубер, Н. и Галлоуэй, Дж. Перспектива глобального азотного цикла с точки зрения системы Земли. Природа 451 , 293–296 (2008).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google Scholar

  • 18.

    Хатано Р. и др. . В Tropical Peatland Ecosystems (ред. Osaki, M. & Tsuji, N.) 339–351 https://doi.org/10.1007/978-4-431-55681-7 (Springer, 2016).

  • 19.

    Pajares, S. & Bohannan, BJM. Экология азотфиксирующих, нитрифицирующих и денитрифицирующих микроорганизмов в почвах тропических лесов. Фронт. микробиол. 7 , 1–20 (2016).

    Google Scholar

  • 20.

    Сингх, Б. К., Барджетт, Р. Д., Смит, П. и Рей, Д. С. Микроорганизмы и изменение климата: наземные обратные связи и варианты смягчения последствий. Nat Rev Microbiol 8 , 779–790 (2010).

    КАС Статья пабмед Google Scholar

  • 21.

    Грэм, Э.В. и др. . Микробы как двигатели функционирования экосистемы: когда структура сообщества улучшает предсказания экосистемных процессов? Фронт. микробиол. 7 , 1–10 (2016).

    Google Scholar

  • 22.

    Труу, М. и др. . Повышенная влажность воздуха изменяет структуру почвенного бактериального сообщества в насаждении березы повислой. Фронт. микробиол. 8 , 1–15 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • 23.

    Лиги, Т. и др. . Характеристика бактериальных сообществ в почве и отложениях созданного комплекса речных водно-болотных угодий с использованием высокопроизводительного секвенирования ампликона 16S рРНК. Экол. англ. 72 , 56–66 (2014).

    Артикул Google Scholar

  • 24.

    Лиги, Т. и др. . Генетический потенциал эмиссии N 2 путем денитрификации и ANAMMOX из почв и донных отложений созданного речного очистного водно-болотного комплекса. Экол. англ. 80 , 181–190 (2014).

    Артикул Google Scholar

  • 25.

    van Groenigen, J. W. и др. . Круговорот азота в почве: новые идеи и основные проблемы. Почва 1 , 235–256 (2015).

    Артикул Google Scholar

  • 26.

    Нурулита Ю., Адетуту Э. М., Гунаван Х., Зул Д. и Болл А. С. Восстановление тропических торфяных почв: применение почвенной микробиологии для мониторинга успешности процесса восстановления. С/х. Экосистем. Окружающая среда. 216 , 293–303 (2016).

    Артикул Google Scholar

  • 27.

    Sjögersten, S., Cheesman, A.W., Lopez, O. & Turner, B.L. Биогеохимические процессы вдоль градиента питательных веществ в тропических омбротрофных торфяниках. Биогеохимия 104 , 147–163 (2011).

    Артикул Google Scholar

  • 28.

    Фармер Дж., Мэтьюз Р., Смит Дж. У., Смит П. и Сингх Б. К. Оценка существующих моделей торфяников на предмет их применимости для моделирования выбросов парниковых газов из тропических торфяных почв. Курс. мнение Окружающая среда. Поддерживать. 3 , 339–349 (2011).

    Артикул Google Scholar

  • 29.

    Yang, Y., Li, B., Ju, F. & Zhang, T. Изучение вариаций генов устойчивости к антибиотикам в активном иле за четырехлетний период с помощью метагеномного подхода. Окружающая среда. науч. Технол. 47 , 10197–10205 (2013).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google Scholar

  • 30.

    Bonilla-Rosso, G., Wittorf, L., Jones, C.M. & Hallin, S. Разработка и оценка праймеров, нацеленных на гены, кодирующие NO-образующие нитритредуктазы: значение для экологического вывода о денитрифицирующих сообществах. науч. 6 , 1–8 (2016).

    Артикул Google Scholar

  • 31.

    Триведи, П., Дельгадо-Бакеризо, М., Андерсон, И. К. и Сингх, Б. К. Реакция свойств почвы и микробных сообществ на сельское хозяйство: последствия для показателей первичной продуктивности и состояния почвы. Фронт. Растениевод. 7 , 990 (2016).

    ПабМед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 32.

    Килак, А. М., Баррето, К. С., Ковальчук, Г. А., ван Вин, Дж. А. и Курамае, Э. Э. Экология Acidobacteria : Выходя за рамки генов и геномов. Фронт. микробиол. 7 , 1–16 (2016).

    Google Scholar

  • 33.

    Керстерс, К. и др. . в The Prokaryotes (ред. Дваркин, М., Фальков, С., Розенберг, Э., Шлейфер, К.-Х. и Штакебрандт, Э.) 3–37, https://doi.org/10.1007/ 0-387-30741-9 (Спрингер, Нью-Йорк, 2006 г.).

  • 34.

    Гальперин М.Ю. Геномное разнообразие спорообразования. Фирмикуты. микробиол. Спектр. 1 , 1–15 (2013).

    Google Scholar

  • 35.

    Mandic-Mulec, I., Stefanic, P. & Elsas, J.D.V. Экология Bacillacea e. Микробиол . Спектр . 1–24 https://doi.org/10.1128/microbiolspec.TBS-0017-2013 (2015).

  • 36.

    Левин, Г. Р. и др. . Эволюция и экология Actinobacteria и их применение в биоэнергетике. год.Преподобный Микробиолог. 70 , 235–254 (2016).

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 37.

    Оффре П., Спанг А. и Шлепер К. Археи в биогеохимических циклах. год. Преподобный Микробиолог. 67 , 437–457 (2013).

    КАС Статья пабмед Google Scholar

  • 38.

    Урбанова З. и Барта Й.Воздействие долгосрочного дренажа на состав микробного сообщества варьируется в зависимости от типа торфяника. Почвенный биол. Биохим. 92 , 16–26 (2016).

    Артикул Google Scholar

  • 39.

    Ву, Ю. и др. . Автотрофный рост бактериальных и архейных окислителей аммиака в микрокосмах пресноводных отложений, инкубированных при различных температурах. Заяв. Окружающая среда. микробиол. 79 , 3076–3084 (2013).

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 40.

    Лу, Л. и др. . Нитрификация архейных окислителей аммиака в кислых почвах поддерживается за счет гидролиза мочевины. ISME J. 6 , 1978–1984 (2012).

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 41.

    Коннеке, М. и др. .Окисляющие аммиак археи используют наиболее энергоэффективный аэробный путь для фиксации CO 2 . Проц. Натл. акад. науч. 111 , 8239–8244 (2014).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 42.

    Hatzenpicchler, R. Разнообразие, физиология и дифференциация ниш аммиакокисляющих архей. Заяв. Окружающая среда. микробиол. 78 , 7501–7510 (2012).

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 43.

    Oton, E.V., Quince, C., Nicol, G.W., Prosser, J.I. & Gubry-Rangin, C. Филогенетическая конгруэнтность и экологическая согласованность у наземных Thaumarchaeota. ISME J. 10 , 85–96 (2015).

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 44.

    Певац П. и др. . AmoA – целевые праймеры полимеразной цепной реакции для специфического обнаружения и количественного определения коаммокса Nitrospira в окружающей среде. bioRxiv 96891 https://doi.org/10.1101/096891 (2017).

  • 45.

    Фанг, Ю. и др. . Микробная денитрификация преобладает над потерями нитратов из лесных экосистем. Проц. Натл. акад. науч. США 112 , 1470–1474 (2015).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 46.

    Морс, Дж. Л. и др. . Потоки денитрификации почвы из трех северо-восточных лесов Северной Америки в диапазоне осаждения азота. Oecologia 177 , 17–27 (2015).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья пабмед Google Scholar

  • 47.

    Zumft, WG. Клеточная биология и молекулярные основы денитрификации. Микробиолог. Мол. биол. 61 , 533–616 (1997).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 48.

    Джонс, К.М., Граф, Д.Р.Х., Бру, Д., Филиппот, Л. и Халлин, С. Неучтенное, но многочисленное микробное сообщество, восстанавливающее закись азота: потенциальный поглотитель закиси азота. ISME J. 7 , 417–426 (2013).

    КАС Статья пабмед Google Scholar

  • 49.

    Стоун, М. М., Кан, Дж. и Плант, А. Ф. Исходный материал и растительность влияют на структуру бактериального сообщества и функциональные гены азота вдоль глубоких профилей тропической почвы в обсерватории критической зоны Лукильо. Почвенный биол. Биохим. 80 , 273–282 (2015).

    КАС Статья Google Scholar

  • 50.

    Габи, Дж. К. и Бакли, Д. Х. Всесторонняя оценка праймеров для ПЦР для амплификации гена нитрогеназы nifH . PLoS One 7 , e42149 (2012 г.).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 51.

    Graf, D.R.H., Jones, C.M. & Hallin, S. Межгеномные сравнения подчеркивают модульность пути денитрификации и подтверждают важность структуры сообщества для выбросов N 2 O. PLoS One 9 , e114118 (2014 г.).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 52.

    ван ден Хевел, Р. Н., ван дер Бизен, Э., Джеттен, М. С. М., Хефтинг, М. М. и Картал, Б.Денитрификация при pH 4 почвенным сообществом Rhodanobacter , в котором доминирует . Окружающая среда. микробиол. 12 , 3264–3271 (2010).

    Артикул пабмед Google Scholar

  • 53.

    Кабельо, П., Ролдан, М. Д. и Морено-Вивиан, К. Восстановление нитратов и азотный цикл у архей. Микробиология 150 , 3527–3546 (2004).

    КАС Статья пабмед Google Scholar

  • 54.

    Рюттинг, Т., Бёккс, П., Мюллер, К. и Клемедтссон, Л. Оценка важности диссимиляционного восстановления нитратов до аммония для наземного азотного цикла. Биогеонауки 8 , 1779–1791 (2011).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google Scholar

  • 55.

    Маниа, Д., Хейлен, К., ван Спаннинг, Р. Дж. М. и Фростегард, О. Аммонифицирующая нитрат и несущая nosZ бактерия Bacillus vireti является мощным источником и поглотителем азота и закиси азота в условиях высокого содержания нитратов. Окружающая среда. микробиол. 16 , 3196–3210 (2014).

    КАС Статья пабмед Google Scholar

  • 56.

    Темплер, П. Х., Сильвер, В. Л., Петт-Ридж, Дж., ДеАнджелис, К. М. и Файрстоун, М. К. Растительный и микробный контроль удержания и потери азота во влажном тропическом лесу. Экология 89 , 3030–3040 (2008).

    Артикул Google Scholar

  • 57.

    Рид, С.К., Таунсенд, А.Р. и Кливленд, К.С. Функциональная экология свободноживущей фиксации азота: современная перспектива. год. Преподобный Экол. Эвол. Сист. 42 , 489–512 (2011).

    Артикул Google Scholar

  • 58.

    Hu, B.L. и др. . Новое анаэробное, аммонийокисляющее сообщество, обогащенное торфяной почвой. Заяв. Окружающая среда. микробиол. 77 , 966–971 (2011).

    КАС Статья пабмед Google Scholar

  • 59.

    Butterbach-Bahl, K. и др. . Азотистые процессы в наземных экосистемах. евро . Анализ азота . 99–125, https://doi.org/10.1017/CBO9780511976988.009 (2011).

  • 60.

    Нельсон, М. Б., Мартини, А. С. и Мартини, Дж. Б. Х. Глобальная биогеография микробных признаков круговорота азота в почве. Проц. Натл. акад. науч. 113 , 8033–8040 (2016).

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 61.

    Sanford, R.A. и др. . Неожиданное разнообразие и изобилие генов редуктазы закиси азота, не являющихся денитрификаторами, в почвах. Проц. Натл. акад. науч. 109 , 19709–19714 (2012).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 62.

    Cubizolle, H., Mayindza Mouandza, M. & Muller, F. Болота и гистосоли во Французской Гвиане (Южная Америка): новые данные, касающиеся местоположения и площади. Болота Торф 12 , 1–10 (2013).

    Google Scholar

  • 63.

    Дрей, С. и Дюфур, А. Б. Пакет ade4: Реализация диаграммы двойственности для экологов. J. Стат. ПО 22 , 1–20 (2007).

    Артикул Google Scholar

  • 64.

    Gloor, G.B., Macklaim, J.M., Pawlowsky-Glahn, V. & Egozcue, J.J. Наборы данных о микробиоме композиционны: и это необязательно. Фронт. микробиол. 8 , 1–6 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • 65.

    Wang, Y., Naumann, U., Wright, S.T. & Warton, D.I. Mvabundan R-пакет для модельного анализа многомерных данных о численности. Методы Экол. Эвол. 3 , 471–474 (2012).

    Артикул Google Scholar

  • 66.

    Шеннон, П. и др. .Cytoscape: программная среда для интегрированных моделей сетей биомолекулярного взаимодействия. Рез. генома. 13 , 2498–2504 (2003).

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 67.

    Матсен, Ф. А. И. В. и Эванс, С. Н. Основные компоненты края и кластеризация сквоша: использование специальной структуры данных филогенетического размещения для сравнения выборок. PLoS One 8 , e56859 (2013 г.).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед Google Scholar

  • 68.

    Уикхэм, Х. ggplot2: Элегантная графика для анализа данных (Springer, 2016).

  • 69.

    Хан, М. В. и Змасек, К. М. phyloXML: XML для эволюционной биологии и сравнительной геномики. BMC Bioinformatics 10 , 356 (2009).

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 70.

    Матсен, Ф. А., Коднер, Р. Б. и Армбруст, Э. В. Ппласер: максимальное правдоподобие линейного времени и байесовское филогенетическое размещение последовательностей на фиксированном эталонном дереве. BMC Bioinformatics 11 , 538 (2010).

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 71.

    McCoy, C. O. & Matsen, F. A. IV Меры филогенетического разнообразия, взвешенные по численности, различают состояния микробных сообществ и устойчивы к глубине выборки. PeerJ 1 , e157 (2013).

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • 72.

    Лежандр, П. Интерпретация замены и разнообразия компонентов бета-разнообразия. Глоб. Экол. Биогеогр. 23 , 1324–1334 (2014).

    Артикул Google Scholar

  • 73.

    Оксанен Дж. и др. .веган: Экологический пакет сообщества. (2016).

  • 74.

    Перес-Нето, П. Р. и Джексон, Д. А. Насколько хорошо совпадают наборы многомерных данных? Преимущества метода прокрустова наложения по сравнению с тестом Мантела. Oecologia 129 , 169–178 (2001).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья пабмед Google Scholar

  • 75.
  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *