Экологическое состояние и устойчивость почв таежно-лесной зоны к антропогенным воздействиям

В своих исследованиях мы определяли интенсивность эмиссии СО2 после месячного, двухмесячного и шестимесячного компостирования дерново-бурой почвы двух экосистем с различными дозами уксуснокислого свинца по фону и без фона минеральных удобрений, которые по мнению ученых могут снижать негативное действие тяжелых металлов (ТМ) на развитие и функционирование микроорганизмов. Для количественной оценки относительной реакции микробных сообществ почв различных экосистем на действие ТМ был использован экофизиологический индекс устойчивости, разработанный учеными РАН (Благодатская, Ананьева, 1996). Он рассчитывается по формуле IR=1–2C0/С0+Р0, где С0 – значение экологического индикатора в контрольном ненарушенном образце; Р0 – значение экологического индикатора после какого-либо воздействия. Значение предложенного индикатора ограничено интервалом (-1; 1), значения индекса, близкие к –1, означают, что сопротивление системы инородному воздействию отсутствует. Значение индекса ЭФИ равно 0, если С0=Р0, т.е. значение ЭФИ после воздействия не изменилось и система осталась в ненарушенном состоянии.

Результаты исследований Материалы почвенного обследования указывают на исключительно сложный и разнообразный характер почвенного покрова Пермского края, характерными особенностями которого являются частая пространственная смена, мелкоконтурность и пестрота. Основной земельный фонд края составляют почвы подзолистого типа (56.5% общей площади). В типе подзолистых почв резко преобладают дерново-подзолистые, большая половина которых используется в сельскохозяйственном обороте. Небольшими островками среди всего многообразия почв выклиниваются дерново-бурые и дерново-карбонатные почвы, формирующиеся на пермских глинах.

Отличительной особенностью морфологии дерново-бурых почв является слабая дифференциация профиля на генетические горизонты по цвету и сложению, красно-бурый цвет окраски, характерный для почвообразующей породы, превалирует по всему профилю. Высокое содержание гумуса, в отличие от зональных дерново-подзолистых почв, способствуют формированию в этих почвах своеобразных микробных ценозов с высоким относительным (%) содержанием спорообразующих бактерий и актиномицетов (табл. 1), что по мнению ряда исследователей (Благодатская, Ананьева, 1996; Артамонова, 2002; Ананьева, 2003) является показателем высокой устойчивости и самоочищающей способности почвы от загрязнения. Микробные сообщества дерново-бурых почв характеризуются многочисленной и разнообразной микрофлорой корнеобитаемого горизонта. Содержание микроорганизмов плавно снижается в глубь профиля почвы, в отличие от дерново-подзолистых почв.

Исследуемые дерново-бурые почвы обладают высокой биохимической активностью, что проявляется в интенсивности эмиссии СО2 из почвы и активности окислительно-восстановительного фермента каталазы (табл. 1).

Чем ниже метаболический коэффициент, тем выше устойчивость и выше сопротивляемость микроорганизмов внешним воздействиям. При оценке экологического состояния зональных почв нами установлена наибольшая чувствительность к ТМ загрязнению ниже следующих показателей, которые по степени чувствительности располагаются в следующей последовательности: актино-66 В. И. Каменщикова мицеты, спорообразующие бактерии (их содержание, %), активность эмиссии СО2 (БД), активность каталазы и развитие корневой системы. Изменение этих показателей на 10% от контрольного ведет к серьезным нарушениям в функционировании микробных систем, но почва не теряет способности к восстановлению исходного статуса. При снижении базального дыхания, а также содержания актиномицетов ниже 40% от исходного, почва теряет способность к самоочищению от загрязняющих веществ без вмешательства извне. Подтверждением этому являются показатели экофизиологического индекса (табл. 2).

Как показали экспериментальные и расчетные данные, дерново-бурые высокогумусные почвы способны выдержать даже высокие концентрации уксуснокислого свинца, но не превышающие 400 мг/кг, не нарушая существенно условия развития и функционирования микроорганизмов. Однако при дозе Рb – 600 мг/кг происходят серьезные нарушения в составе микробоценоза, почва теряет способность самостоятельно справляться с загрязнением, необходимо проведение рекультивации.

Внесение азотных удобрений в загрязненную свинцом почву усиливает негативное действие уксуснокислого свинца на микроорганизмы. Несколько сглаживающий эффект оказывали молибденсодержащие микроудобрения. Представляется перспективным изучение действия фосфорсодержащих минеральных удобрений для связывания и снижения негативного действия свинца.

Использование показателей микробного состава почв и их биохимической активности следует считать ведущими при определении экологического состояния почв и их устойчивости к техногенным нагрузкам, принимая за эталон целинные ненарушенные почвы (см. табл.1).

Перейти на страницу: 1 2 

Публикации по єкологии

Красная книга Украины
Красная книга Украины - официальный государственный документ, который содержит аннотированный перечень редчайших и находящихся под угрозой исчезновения видов животного и растительного мира в границах территории Украины, ее континентального шельфа и морской экономической зоны, а ...

Экология Челябинска
Челябинск – это один из крупнейших городов России, расположенный на восточном склоне Уральских гор, на границе с Западно-Сибирской низменностью, на берегах реки Миасс. В настоящее время этот город - важный промышленный центр, крупный торгово-транспортный узел общегосударственно ...

Разделы