Μελέτη της μεταβολής της λειτουργίας του εδάφους σε αποθέσεις αδρανών υλικών και τέφρας από την καύση λιγνίτη, αποκατεστημένων με Robinia pseudoacacia:
Creators: name: Βλαχοδήμος, Κωνσταντίνος Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2011
Subjects: Βιολογία εδάφους
Λιγνίτης
Κοιλάδα Κοζάνης-Φλώρινας
Ουρεάση
Αφυδρογονάση
Αλκαλική φωσφατάση
Soil biology
Lignite
Kozani-Florina basin
Urease
Dehydrogenase
Alkaline phosphatase

description: Στην περιοχή της Δυτικής Μακεδονίας από το 1955 έχει ξεκινήσει μία μεγάλης κλίμακας εξορυκτική δραστηριότητα με αποτέλεσμα τη δημιουργία νέων εδαφών που προκύπτουν από την απόθεση αδρανών υλικών και υπολειμμάτων της καύσης του λιγνίτη. Η κύρια πρακτική αποκατάστασης των περιοχών των αποθέσεων είναι η φύτευση του είδους Robinia pseudoacacia. Το παραπάνω είδος χρησιμοποιείται εκτενώς για την αποκατάσταση των αποθέσεων καθώς, αν και ξενικό για την περιοχή είδος αποδείχτηκε εξαιρετικά ευπροσάρμοστο. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι(α)να μελετηθεί η επίδραση της παρουσίας ή απουσίας της Robinia pseudoacacia στην διαφοροποίηση των βιολογικών, χημικών και φυσικών χαρακτηριστικών του εδάφους και(β)η διαφοροποίηση των παραπάνω χαρακτηριστικών με την πάροδο του χρόνου.
description: Οι εδαφικές παράμετροι που προσδιορίστηκαν σχετίζονται με την μικροβιακή κοινότητα του εδάφους, με την δράση των ενζύμων που συμμετέχουν στους τρεις κύριους κύκλους των θρεπτικών στοιχείων και επιπρόσθετα με τα χημικά χαρακτηριστικά. Τα φυσικά χαρακτηριστικά των αποθέσεων δεν φαίνεται να επηρεάζονται από την παρουσία ή μη βλάστησης αλλά ούτε και από την πάροδο του χρόνου. Τα βαρέα μέταλλα δεν παρουσιάζουν ιδιαίτερα υψηλές συγκεντρώσεις. Έπειτα εφαρμόσαμε μονοδιάστατη ανάλυση διακύμανσης στους βιολογικούς και χημικούς παράγοντες του εδάφους με σκοπό να δούμε την διαφοροποίηση τους σε σχέση με τον χρόνο αποκατάστασης και δημιουργίας των αποθέσεων.
description: Στις αποκατεστημένες περιοχές καθένα από τα τρία ένζυμα που μελετήθηκαν παρουσιάζει μέγιστο σε διαφορετική χρονική στιγμή. Οι χημικές παράμετροι (οργανικός άνθρακας, οργανικό άζωτο και ανόργανο άζωτο) παρουσιάζουν μια αύξηση στην αρχή και μετά σταθεροποιούνται. Στον κενό χωρίς φυτική κάλυψη χώρο και όσον αφορά την ενζυμική δραστηριότητα παρατηρείται αύξηση και μετά τον δεύτερο χρόνο μία σταθεροποίηση. Οι χημικές παράμετροι αυξάνονται τον πρώτο χρόνο και μετά σταθεροποιούνται. Εφαρμόστηκε, στην συνέχεια, t-test για να εκτιμηθεί η δράση της παρουσίας ή απουσίας R.pseudoacacia. Ο μικροβιακός άνθρακας διαφοροποιείται από το δεύτερο χρόνο και μετά εξαιτίας της αύξησής του στις αποκατεστημένες περιοχές. Η αλκαλική φωσφατάση παρουσιάζεται αυξημένη σε αποκατεστημένα με R.pseudoacacia εδάφη. Η αφυδρογονάση δεν παρουσιάσει στατιστικά σημαντική διαφοροποίηση μεταξύ των περιοχών. Γενικά η μικροβιακή δραστηριότητα με βάση τα ένζυμα, παρουσιάζεται αυξημένη σε εδάφη αποκατεστημένα με Robinia από τον δεύτερο χρόνο και μετά. Οι χημικές παράμετροι οργανικός άνθρακας, οργανικό και ανόργανο άζωτο με το πέρασμα του χρόνου παρουσιάζουν μια συνεχή αύξηση των συγκεντρώσεών τους στις αποκατεστημένες με R.pseudoacacia περιοχές και μάλιστα εμφανίζουν υψηλότερες συγκεντρώσεις από τις αντίστοιχες μη αποκατεστημένες. Τέλος εφαρμόσαμε στο σύνολο των δεδομένων μας ένα δέντρο απόφασης προκειμένου να δούμε με ποιόν τρόπο ταξινομείται το σύνολο των εδαφικών δειγμάτων. Ο παράγοντας που σε πρώτη φάση διαφοροποιεί τις περιοχές σε αυτές που αποκαταστάθηκαν μετά τα δυο χρόνια και τις υπόλοιπες είναι ο μικροβιακός άνθρακας. Ο άλλος σημαντικός παράγοντας διαφοροποίησης είναι η ουρεάση που φαίνεται να διαφοροποιεί τις περιοχές κενού χώρου μεγάλης ηλικίας από τις πιο πρόσφατες αποθέσεις. Τελικά φαίνεται ότι η παρουσία του φυτού επιδρά στις βιολογικές παραμέτρους ενώ δεν παρουσιάζονται σημαντικές διαφοροποιήσεις στις χημικές παραμέτρους. Η παρουσία ενός αζωτοδεσμευτικού είδους στις αποθέσεις, φαίνεται να ευνοεί γενικά τη μικροβιακή δραστηριότητα μετά από το δεύτερο έτος, με εξαίρεση τη δράση της ουρεάσης, πιθανά επιδρώντας κατασταλτικά στους μικροοργανισμούς που παράγουν το ένζυμο της ουρεάσης.
description: In the Kozani-Florina basin lignite to feed electric power producing plants is extracted in open pits since 1955. Materials from this activity, such as geological formations between the exploitable lignite, low quality lignite and ashes from the combustion are deposited in adjacent areas of mining in a random way. The main practice of rehabilitation is to plant Robinia pseudoacacia which even an exotic for the region, proved extremely versatile. The purposes of this study are (a) to study the effect of the presence or absence of Robinia pseudoacacia in the modulation of physical, chemical and biological, characteristics of deposits and (b) the variation of these characteristics over time. Parameters measured relate to the physical, chemical and biological properties of the deposits, expressed by the action of enzymes involved in three main groups of nutrients i.e carbon, nitrogen and phosphorus. The physical characteristics (texture, water content and pH) is not affected by the presence or absence of vegetation nor the time elapsed since the deposition. Heavy metals do not show very high concentrations in the deposits . We applied one-dimensional analysis of variance (one-way ANOVA) to biological and chemical factors of soil to see the differentiation in relation to the recovery time and the creation of deposits. Then, we applied, t-test to assess the effect of R.pseudoacacia in the parameters studied. There was a different pattern of concentration changes of alkaline phosphatase and urease. Alkaline phosphatase shows greater activity on deposits restored with R.pseudoacacia while urease does not. The dehydrogenase did not show statistically significant differences between areas. Of the chemical agents only differentiation between the regions represented by the microbial carbon, and in this case the second time because of its growth in the restored areas. From the chemical parameters, organic and microbial carbon increased and then stabilized, while the inorganic nitrogen generally remains stable. In the space with spontaneous plant cover the enzymatic activity increased after the second year of a stabilization. The same pattern was observed for changes in organic carbon and inorganic nitrogen, while the rate of carbon mineralization and microbial carbon do not show any significant variation over time.
description: Finally we applied to all of our data (except heavy metal), a decision tree to see how the classification of the soil samples from different, the presence or absence of vegetation areas and from different age groups.
description: Application of a decision tree over all data showed that differentiation appears after two years and it is due to the microbial carbon increasing under R pseudoacacia, also urease activity, increases in the areas of spontaneous cover but not under R. pseudoacacia. The presence of a nitrogen-fixing species such as R .pseudoacacia on the deposits, seems to favour the general microbial activity after the second year, with the exception of microorganisms associated with the nitrogen cycle, whom he oppresses.
description: The choice for long-term recovery does not seem to be good, as it does not fully restore the function of the nitrogen cycle.