1. Введение
Природный биогеохимический цикл азота, как известно, является практически замкнутым. Количество соединений азота, выводимых из цикла с глубоководными отложениями и процессами денитрификации в почвенном слое, компенсируются их поступлением в процессах вулканической активности, а также при химическом и биологическом связывания азота из атмосферы [1]. Дополнительное поступление соединений азота в процессе антропогенной деятельности приводит к нарушениям его биогеохимических циклов, как в локальном, так и в глобальном масштабе. В настоящее время масштабы антропогенного связывания азота более чем в три раза превышают допустимые «планетарные границы» [2]. К числу наиболее обсуждаемых в настоящее время экологических последствий этого положения относится эвтрофирование природных и природно-антропогенных экосистем. Связанный с антропогенной эмиссией оксидов азота «техногенный азот», поступающий в экосистемы в виде био- и педохимически активных соединений, ведет к интенсификации его миграционных потоков внутри экосистем и из экосистем. Это сопряжено с изменениями биоразнообразия на разных уровнях его организации — от видового до экосистемного [3]. Особо динамичным перестройкам ввиду изменения лесорастительных условий при эвтрофировании подвергаются лесные экосистемы. На фоне повышения азотного статуса лесных почв вследствие поступления добавочного техногенного азота растет продуктивность фитоценозов [4, 5]. В видовом разнообразии травяно кустарничкового яруса растет обилие нитрофильных видов, а менее требовательные к азоту виды отступают, что свидетельствует о повышении азотного статуса почв [6, 7, 8]. Но при этом постепенно прогрессирует и ряд негативных экологических процессов. Так, у древесных растений при обогащении почв азотом развивается отставание роста биомассы корней в сравнении с биомассой крон, что снижает ветроустойчивость деревьев и повышает их уязвимость в отношении патогенов (прежде всего — возбудителей корневых гнилей) [9]. Особой чувствительностью при этом отличаются хвойные породы, вследствие чего в хвойных лесах развиваются экологические сукцессии, ведущие к упрочению позиций лиственных пород (неморализации) [10, 11]. По мере «азотного насыщения» возрастает интенсивность миграционных потоков азота из лесных почв не только в растительность, но и в другие сопряженные среды — почвенно-грунтовые воды и атмосферу. В итоге добавочный азот провоцирует ускоренную минерализацию органического вещества, подкисление почв, дисбаланс элементов питания, денитрификацию, вымывание нитратов в почвенно-грунтовые воды и изменение видовой структуры биоценозов.
КУ
Ученая степень:
доктор технических наук
Ученое звание:
профессор
Российский химико- технологический университет имени Д. И. Менделеева Россия
