WWW.DISUS.RU

БЕСПЛАТНАЯ НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Оценка экологического состояния почв полуострова муравьева-амурского

На правах рукописи

Ковалева Галина Васильевна

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ

ПОЛУОСТРОВА МУРАВЬЕВА-АМУРСКОГО

03.02.13 почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Владивосток – 2012

Работа выполнена в лаборатории почвенных ресурсов Учреждения Российской академии наук Биолого-почвенного института Дальневосточного отделения РАН

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук, профессор Ознобихин Владимир Иванович
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Бузолева Любовь Степановна кандидат биологических наук Гладкова Галина Александровна
Ведущее учреждение: Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, г. Хабаровск
Защита состоится 7 февраля 2012 г. в 10.00 часов в читальном зале библиотеки института на заседании диссертационного совета К 005.003.01 при Биолого-почвенном институте ДВО РАН по адресу: 690022, г. Владивосток-22, проспект 100-летия Владивостока, 159. Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим направлять по адресу: 690022, г.Владивосток-22, проспект 100-летия Владивостока, 159, ученому секретарю диссертационного совета. Факс: (4232) 310-193 С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ДВО РАН. Автореферат разослан «22» декабря 2011г.
Ученый секретарь диссертационного совета, к.б.н. Жарикова Е.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Полуостров Муравьева-Амурского является местом наибольшей концентрации и активности человеческой деятельности в Приморском крае и нуждается в постоянном отслеживании изменений основных параметров экологического состояния почв. Предыдущие исследования этой территории (Соловьев, 1935; Иванов, 1965; Костенкова, 1980; Пшеничников, Пшеничникова, 2002) охватывали почвы, не подверженные антропогенному воздействию (с естественным почвенным профилем), и не изучались ранее почвенные микроорганизмы (за исключением микромицетов (Егорова, 1978)).

Экологическая оценка любой территории должна основываться на использовании системного подхода, при котором учитываются как физико-химические свойства почв, так и структура микробных сообществ. Особенно это актуально для территорий, подверженных сильному антропогенному стрессу (к которым относятся городские земли), где почва приобретает совершенно другие свойства и, следовательно, начинает выполнять другие экологические функции (Почва,..., 1997). Городские почвы значительно отличаются от внегородских территорий по своим морфогенетическим признакам и физико-химическим свойствам. Преобладающим фактором почвообразования в городах становится антропогенное воздействие. В результате формируются специфические типы почв и техногенные поверхностные образования.

Для оценки экологического состояния почв городских территорий необходимо изучение эталонных (фоновых) образцов ненарушенной природы со стабильными биологическими сообществами, чтобы иметь возможность выявить степень разрушения их при различного рода антропогенных воздействиях. Микроорганизмы – наиболее чуткие индикаторы таких нарушений. Разработка почвенных биоиндикаторных экологических методов в программе почвенного мониторинга – одно из перспективных направлений в современном почвоведении.

В связи с этим предпринятая оценка экологического состояния почв полуострова Муравьева-Амурского, испытывающего антропогенный стресс, является первым шагом к организации почвенно-экологического мониторинга на этой территории.

Цель работы: оценить экологическое состояние почв полуострова Муравьева-Амурского при различной степени антропогенного воздействия.

Задачи: 1. Выявить общие факторы формирования почв на полуострове и выделить основные категории почв и техногенных образований на этой территории.

2. Определить влияние антропогенного воздействия на физико-химические свойства почв.

3. Дать сравнительную характеристику численности микроорганизмов и определить таксономическую структуру бактериальных и микромицетных комплексов в буроземах, абраземах и техногенных поверхностных образованиях полуострова.

4. Разработать систему показателей для оценки экологического состояния почв полуострова Муравьева-Амурского.

Научная новизна:

1. Впервые применен комплексный подход для изучения влияния антропогенного воздействия на свойства почв полуострова Муравьева-Амурского, заключающийся в одновременном изучении как физико-химических свойств, так и проведении детального микробиологического обследования буроземов, абраземов и ТПО.

2. Впервые определены численность микроорганизмов разных трофических групп и таксономическая структура бактериальных и микромицетных комплексов в буроземах, абраземах и техногенных поверхностных образованиях полуострова.

3. Охарактеризовано фоновое состояние и проведена экологическая оценка почв и ТПО полуострова, что особенно значимо в связи с усилением антропогенного пресса в результате постоянного расширения городской территории.

Защищаемые положения: Под влиянием человеческой деятельности трансформируется естественный природно-обусловленный профиль почв и, как следствие, их физико-химические параметры.

В результате изменения морфогенетических признаков и физико-химических свойств почв происходит перестройка структурно-функциональной организации микробоценозов.

Практическая значимость. Полученные данные могут быть использованы как исходные базовые (фоновые) для почвенно-экологического мониторинга полуострова Муравьева-Амурского и аналогичных территорий, а также для разработки методических рекомендаций по допустимым антропогенным нагрузкам. Полученные материалы могут быть использованы в учебном процессе ВУЗов.

Материалы, изложенные в диссертационной работе, являются итогом исследований, проведенных лично автором в 2001 – 2011 г.г. в лаборатории почвенных ресурсов БПИ ДВО РАН и связаны с выполнением темы НИР отдела почвоведения «Почвы ДВ России, их пространственно-временная организация, генезис, экология и эволюция» регистрационный № 01.2.00611244.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались: на научном симпозиуме «Почвы приокеанических экосистем» (Владивосток, ДВГУ 2000); на V Дальневосточной конференции по заповедному делу (Владивосток, 2001); на международной конференции «Растения в муссонном климате» (Владивосток, 2003); на научной конференции «Генезис, классификация и экологическое состояние почв ДВ» (Владивосток, 2003); на научной конференции «Микробиологические особенности биогеохимии, генезиса, плодородия, мониторинга и санации почв ДВ России» (Владивосток, 2004), на VIII Межвузовской научно-практической конференции «Молодые ученые – агропромышленному комплексу Дальнего Востока» (Уссурийск, 2008); на конференции с международным участием «Растения в муссонном климате» (Владивосток, 2009), на I Международных Беккеровских чтениях (научно-практическая конференция) (Волгоград, 2010).

Публикации: По теме диссертации опубликовано 10 работ (3 статьи в ведущих рецензируемых журналах из списка ВАК).

Структура и объем диссертации: Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и двух приложений. Работа изложена на 166 страницах печатного текста содержит 13 таблиц и 8 рисунков. Список литературы включает 223 источников, из них 53 на иностранных языках.

Благодарности: Автор выражает благодарность своему руководителю к.с.-х.н., профессору, зав. лаб. почвенных ресурсов В.И. Ознобихину и к.б.н., с.н.с. Л.Н. Щаповой за практические советы и помощь в работе. Особую благодарность автор выражает сотрудникам лаб. почвенных ресурсов БПИ ДВО РАН к.б.н., с.н.с. Н.А. Рыбачук и к.б.н., н.с. А.В. Назаркиной, д.б.н., в.н.с. зав. лаб. низших растений БПИ ДВО РАН Л.Н. Егоровой, а также сотрудникам кафедры биологии почв МГУ им. М.В. Ломоносова к.б.н., в.н.с. Т.Г. Добровольской и к.б.н., с.н.с. А.В. Головченко.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава I Обзор литературы

В главе освещены следующие вопросы: 1) история изучения и разработка теоретических основ учения о городских экосистемах и о роли в них почвы; 2) признаки урбогенеза – загрязнение почв веществами антропогенного происхождения; 3) санитарно-гигиенические функции почв; 4) физические и физико-химические свойства почв; 5) роль растительности в городской среде; 6) роль микроорганизмов и особенности микробных сообществ; 7) задачи санитарно-гигиенического мониторинга; 8) необходимость почвенно-экологической оценки урбанизированных территорий.

Глава II Объекты и методы исследований

2.1 Климат

Территория полуострова входит в климатическую область муссонов умеренных широт. Для него характерно: малоснежная солнечная зима с резкой сменой суточных температур, глубоким промерзанием почвы; низкая влажность воздуха в зимне-весенний период и наоборот очень высокая в летний, холодная затяжная весна. Летний период характеризуется сильными туманами в июне месяце и осадками ливневого характера в июле августе, что, предопределяет контраст в увлажнении почв в годовом цикле. В таких климатических условиях формируются зональные почвы - буроземы.

2.2 Растительность

Своеобразие растительного покрова территории полуострова Муравьева-Амурского обусловлено его принадлежностью к Маньчжурской флористической провинции (Тахтаджян, 1978). По флористическому районированию территория полуострова отнесена к южному подрайону Уссурийского флористического района (Харкевич, Качура, 1981). По ботанико-географическому районированию юга Дальнего Востока входит в Восточно-Азиатскую умеренно холодную достаточно влажную хвойно-широколиственную область (Колесников, 1958). Небольшие высоты гор (около 300 - 400 м над ур. моря) обусловили преобладание широколиственных и хвойно-широколиственных лесов с десятками видов древесных пород на северных склонах и с доминированием дуба монгольского на южных склонах (Куренцова, 1968). На полуострове во многих местах широколиственные леса из-за пожаров и бессистемных рубок деградировали до состояния порослевых древесно-кустарниковых зарослей.

Современная нерегулируемая рекреация приводит к вытаптыванию и захламлению отдельных участков полуострова. В пригородных лесах, являющихся лесами I группы, проводятся рубки под застройки коттеджей, прокладки дорог и изъятие отдельных деревьев пихты цельнолистной в зимний период (Прохоренко, 1999). В условиях городской среды древесная растительность находится в различных экологических условиях. Наиболее благоприятные условия в парках и садах. Растительность придорожных насаждений подвергается негативному влиянию городской среды (Полякова, 2004; Шихова, Полякова, 2006).

2.3 Рельеф и почвообразующие породы

Полуостров Муравьева-Амурского расположен между 43о04 - 43о20 с. ш. и 131о50 - 132о18 в. д. в южной части Приморского края. Протяженность с юго-запада на северо-восток около 40 км при ширине от 10 до 12 км в различных его частях. Общая площадь составляет около 340 км2. Полуостров с востока омывается Уссурийским, а с запада Амурским заливами, которые входят в акваторию залива Петра Великого.

Территория полуострова по рельефу подразделяется на низкогорную часть, холмисто-увалистую, морские террасы и долины водотоков. Центральная часть полуострова образована низкогорным рельефом, который сформирован невысокими хребтами (200 - 400 м над уровнем моря). Наиболее крупные хребты Океанский и Береговой. Наивысшая отметка 474 м над ур. м. Почвообразующими породами является грубообломочный элюво-делювий плотных пород с небольшим количеством мелкозема.

Холмисто-увалистый тип рельефа встречается вдоль побережий Амурского и Уссурийского заливов. Современная морская терраса вдоль побережий заливов сложена песчано-галечниковыми отложениями. В долинах рек и ручьев выделяются поймы, сложенные песчано-галечными отложениями, а в устьях крупных водотоков илистыми отложениями и нередко заболочены (Короткий, 1996). Сочетание рельефа и растительности создает основу формирования пестроты условий почвообразования. Как показали предыдущие исследования (Иванов, 1976; Костенкова, 1980; Пшеничников, 1999) – здесь расположены преимущественно бурые лесные почвы (буроземы).

2.4 Объекты:

Согласно космическим снимкам на топографическую основу были нанесены границы изучаемых объектов, составлена карто-схема (рис.1) и просчитаны их площади.

Объектом исследования являются почвы и техногенные поверхностные образования (ТПО):

  1. Тип почв Буроземы:

Подтипы:

- буроземы типичные;

- буроземы оподзоленные;

  1. Абраземы:

Тип абраземы структурно-метаморфические.

  1. Техногенные поверхностные образования (ТПО) представлены целенаправленно сконструированными почвоподобными телами, а также остаточными продуктами хозяйственной деятельности, состоящие из природного и/или специфического новообразованного субстрата.

ТПО представлены группой: квазиземы. Это гумусированные, внешне сходные с почвами почвоподобные образования. Состоят из одного или нескольких слоев привнесенного, перемешанного гумусированного или минерально-органического плодородного материала.

Подгруппа: урбиквазиземы. Состоит из смеси минерального материала (часто с примесью органического вещества) и специфических анропогенных включений (Классификация..., 2004).

Рис. 1. Схема месторасположения основных разрезов (43о04 - 43о20 с. ш. 131о50 - 132о18 в. д.)

2.5 Методы исследований

На полуострове Муравьева-Амурского были выбраны точки отбора образцов и заложены почвенные разрезы (рис. 1). Морфологическое описание почвенных разрезов делалось по общепринятым методикам. Названия исследованных почв и ТПО даны по Классификации почв России (Шишов, Тонконогов и др., 2004).

Определение гранулометрического состава и водно-физических свойств выполнено по общепринятым методам в лаборатории почвенных ресурсов БПИ ДВО РАН.

Определение физико-химических свойств почв проводилось по общепринятым методикам (Аринушкина, 1962), определение тяжелых металлов проводилось по «Методическим указаниям…» (2003) в аккредитованной испытательной лаборатории ФГУ ГЦАС «Приморский» (аттестат № РОСС RU.0001.21ПЦ34 от 23.11.2004 г.) п. Тимирязевский, Приморского края, Уссурийского района.

В течение трех лет в весенний и осенний периоды отбирались почвенные образцы для микробиологических исследований. Численность эколого-трофических групп микроорганизмов определялась классическими методами на средах: МПА (микроорганизмы, участвующие в разложении органического азота), КАА (бактерии и актиномицеты, использующие аммиачные формы азота), Эшби (олигонитрофилы, использующие азот из рассеянного состояния), среда для спороносных форм (споровые формы бактерий) и почвенный агар (олиготрофы разлагающие труднодоступные соединения). Количество и разнообразие почвенных грибов определялась на среде Чапека и cусло-агаре (Методы почвенной …, 1991). Разнообразие бактерий определялось на глюкозо-пептонно-дрожжевой среде в модификации Добровольской Т.Г. (Добровольская, 2002). Идентификация микромицетов и бактерий проводилась по морфологическим и физиологическим признакам (Егорова, 1986; Лысак и др., 2003). Определение целлюлазной и протеазной активности проводилось аппликационными методами (Мишустин, 1967). Статистическая обработка данных была сделана с помощью программ Excel и STATISTICA 6.0.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Глава III Физико-химическая характеристика почв и ТПО

3.1 Гранулометрический состав и водно-физические свойства

Гранулометрический состав почвы – это важный экологический показатель, который определяет фильтрационную и водоудерживающую способности почв городских территорий. Легкие по составу почвы быстрее прогреваются солнцем и оттаивают весной. Тяжелые – богатые илистыми частицами имеют более высокую сорбционную способность и обеспеченность элементами питания. Все эти свойства связаны с содержанием гумуса, экологическими функциями и микробиологическими свойствами почв.

Таблица 1

Гранулометрический состав буроземов, абраземов и ТПО мм, %

Гори-зонт Крупно-зем Мелко-зем Песок Пыль Ил Сумма частиц
1,00-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 <0,001 >0,01 <0.01
Р. 1 - Бурозем типичный среднемощный
АY 34,72 65,28 8,3 38,3 10,3 12,2 10,3 20,6 56,9 43,1
А1Y 41,34 58,66 5,2 47,6 20,5 15,7 4,7 6,3 73,3 26,7
А2Y 75,04 24,96 9,8 21,1 36,0 2,9 11,5 18,7 66,9 33,1
ВM 78,26 21,74 - - - - - - - -
Р. 2 - Бурозем типичный мощный
АY - - 8,1 27,6 45,9 6,1 3,1 9,2 81,6 18,4
А1Y 49,41 50,59 2,4 21,9 40,1 17,8 1,5 16,3 64,4 35,6
А2Y 60,64 39,36 6,7 56,5 10,2 1,6 18,0 7,0 73,4 26,6
ВM 53,01 46,99 - - - - - - - -

Р. 4 – Бурозем оподзоленный среднемощный

АYe - - 18,7 7,6 31,4 34,5 4,7 3,1 57,7 42,3

А1Ye - - 14,4 45,3 8,5 17,0 10,8 4,0 68,2 31,8

А2Ye 33,89 66,11 10,9 55,7 6,7 15,6 2,2 8,9 73,3 26,7

ВM 54,98 45,02 - - - - - - - -

Р. 6 - Абразем структурно-метаморфический

BM 56,2 43,8 13,3 5,1 46,0 16,3 11,9 7,4 64,4 35,6

В1M 51,0 49,0 33,2 16,0 7,8 18,0 22,7 2,3 57,0 43,0

С 16,7 6,8 14,8 46,8 0,8 14,1 38,3 61,7

Р. 7 – Техногенное поверхностное образование

I 48,3 51,7 36,4 10,5 43,8 4,3 2,9 2,1 90,7 9,3

II - - 43,2 5,2 33,7 11,5 0,7 5,7 82,1 17,9

Буроземы типичные среднемощные относятся к тяжелосуглинистым. В средней и нижней части профиля преобладают легкие суглинки с большим количеством скелета (табл. 1). Естественная влажность в этих почвах недостаточная, вниз по профилю становится резко недостаточной. Плотность твердой фазы увеличивается вниз по профилю (табл. 2) (Ковалева, Назаркина, 2006).

В профиле буроземов мощных имеется большое количество скелета, мелкозем представлен преимущественно тяжелым пылеватым суглинком (табл. 1). Естественная влажность в верхнем горизонте близкая к оптимальной, а в нижележащих недостаточная или резко недостаточная (табл. 2). Плотность твердой фазы, так же как у всех естественных почв, увеличивается вниз по профилю.

Буроземы оподзоленные среднемощные по гранулометрическому составу относятся к тяжелосуглинистым, где наблюдается неблагоприятная воздухообеспеченность. Естественная влажность в этих почвах близкая к оптимальной в верхних гумусированных горизонтах, а в горизонтах А2Ye и ВM резко недостаточная (табл. 2).

Таблица 2

Водно-физические свойства буроземов, абраземов и ТПО %

Горизонт Естественная влажность, % Влагоемкость, % Влажность, % Плотность твердой фазы, г/см3
разрыва капилляров гигроскопическая максимальная водоотдача
полная капиллярня наименьшая
Р. 1 – Бурозем типичный среднемощный
АY 37,7 177,1 45,8 42,3 29,6 24,5 134,7 2,15
А1Y 21,4 94,6 24,8 22,9 16,1 17,4 71,7 2,25
А2Y 13,1 42,6 15,4 12,0 8,4 8,2 30,6 2,41
ВM 11,3 37,2 13,1 10,8 7,6 8,7 26,4 2,60
Р. - 2 Бурозем типичный мощный
АY 63,4 137,9 77,9 60,2 42,2 23,3 77,6 2,10
А1Y 32,3 95,0 39,8 31,9 22,3 12,9 63,1 2,33
А2Y 19,1 54,9 19,7 16,1 11,3 7,8 38,8 2,49
ВM 14,9 34,1 15,3 12,3 8,6 6,4 21,8 2,58
Р. 4 - Бурозем оподзоленный среднемощный
АYe 62,6 113,1 71,3 58,6 41,0 10,9 54,5 2,50
А1Ye 50,1 114,2 57,4 49,5 34,7 7,5 64,7 2,66
А2Ye 21,8 44,9 23,3 21,4 15,0 4,5 23,6 2,68
ВM 17,7 37,1 18,5 17,1 12,0 2,7 19,9 -
Р. 6 - Абразем структурно-метаморфический
BM 9,8 56,6 18,8 16,1 11,3 7,3 40,5 2,54
В1M 11,8 40,2 15,9 13,8 9,7 5,6 26,4 2,78
С - - - - - - - 2,70
Р. 7 - Техногенное поверхностное образование
I 18,6 55 32,1 22,6 15,8 1,2 32,4 2,71
II - - - - - - - 2,64

Морфологический профиль абраземов схож с профилем буроземов, но в гумусированном горизонте встречаются включения антропогенного происхождения в виде строительно-бытового мусора, в некоторых случаях отмечается перемешанность почвенных горизонтов. Техногенные поверхностные образования имеют не почвенное происхождение. Верхний слой имеет темную окраску песчаный, бесструктурный. Нижний слой кирпичного цвета, легкосуглинистый, бесструктурный туф.

3.2 Физико-химические свойства

Буроземы типичные среднемощные обычно имеют слабокислую реакцию среды, содержание гумуса в гумусовом горизонте сильно варьирует от 8 до 15%, а в подстилке содержание органического вещества достигает 25% (табл. 3). Поверхностный горизонт отличается более высоким содержанием гумуса, что связано с обилием сильно разложившихся растительных остатков. В гумусовом горизонте резко выражена аккумуляция поглощенных оснований, насыщенность ППК основаниями составляет 69-89% (табл. 3).

Таблица 3

Физико-химические свойства буроземов, абраземов и ТПО

Гори-зонт рН Гидро-литическая кислот-ность, мэкв/100 г Гумус, % Поглощенные катионы, мэкв/100 г Сумма поглощен-ных катионов, мэкв/100 г Степень насыщен-ности основания-ми V, %
вод-ный соле-вой Ca++ Mg++ K+ Na+
Р. 1 – Бурозем типичный среднемощный
АY 6,78 6,21 5,37 25,74* 38,46 5,99 1,39 1,14 46,98 89,7
А1Y 5,92 5,91 7,76 15,94 13,75 2,76 0,40 0,49 17,4 69,2
А2Y 6,30 5,22 9,84 8,97 29,29 4,15 0,40 0,62 34,46 77,8
ВM 5,95 4,40 6,81 2,45 12,02 2,17 0,16 1,29 15,64 69,7
Р. - 2 Бурозем типичный мощный
АY 6,29 6,11 8,65 20,36* 28,49 3,37 1,04 0,51 33,41 79,4
А1Y 6,35 5,69 6,69 18,42 23,22 2,88 0,69 1,31 28,10 80,8
А2Y 6,23 5,26 8,28 13,51 29,75 3,49 0,75 1,06 35,05 80,9
ВM 6,06 5,04 7,41 5,26 13,53 2,17 0,51 0,69 16,9 39,1
Р. 4 - Бурозем оподзоленный среднемощный
АYe 5,17 4,14 8,11 8,53 22,31 3,39 0,51 0,64 26,85 76,8
А1Ye 4,89 3,25 7,11 1,46 4,33 1,73 0,15 0,80 7,01 49,6
А2Ye 5,00 3,17 5,61 0,27 2,98 1,24 0,12 0,30 4,64 45,3
Р. 6 - Абразем структурно-метаморфический
BM 6,70 6,48 2,80 7,75 20,74 2,28 0,31 0,89 24,22 89,6
В1M 7,01 6,23 1,18 2,15 19,16 2,02 0,25 0,44 21,87 94,9
С - - 1,06 - - - - - - -
Р. 7 – Техногенное поверхностное образование
I 7,61 6,96 0,54 1,72* 6,97 0,58 0,66 1,24 9,45 94,6
II 8,13 7,27 0,46 2,54* 9,84 0,48 0,11 1,48 11,91 96,3

* - Сорг по потере после прокаливания

Буроземы мощные характеризуются слабокислой реакцией среды в гумусовом горизонте. В нижней части профиля кислотность увеличивается. Содержание гумуса в аккумулятивном горизонте составляет 13-18%, а в подстилке Сорг. достигает 20% (табл. 3). Наблюдается высокая аккумуляция поглощенных оснований в верхних гумусированных горизонтах и насыщенность почвенно-поглощающего комплекса основаниями. Насыщенность ППК варьирует в широких пределах (от 39 до 80%). В нижележащих горизонтах сумма поглощенных оснований и емкость обмена резко уменьшаются, появляется сильная ненасыщенность почвенного поглощающего комплекса основаниями.

Буроземы оподзоленные среднемощные имеют кислую реакцию среды. Содержание гумуса в верхнем горизонте высокое, что обусловлено большим количеством сильно разложившихся растительных остатков. С глубиной содержание гумуса резко уменьшается. В верхнем горизонте наблюдается высокая аккумуляция поглощенных оснований, а соответственно, и высокая емкость обмена. В подгумусовом горизонте сумма поглощенных оснований является наименьшей из всех горизонтов профиля. В нижнем горизонте увеличивается сумма поглощенных оснований. Однако ППК этих почв не насыщен основаниями. Наименьшая степень насыщенности отмечается в оподзоленном горизонте (45%) (табл. 3). Естественные почвы полуострова по своим морфологическим и физико-химическим показателям аналогичны зональным почвам других местоположений.

В абраземах преобладает слабощелочная реакция среды, чаще всего происходит снижение рН вниз по профилю. Количество органического вещества в верхних горизонтах достигает 18 % и резко уменьшается в нижележащих. Степень насыщенности основаниями изменяется от 89,6 до 96,9 %, в то время как для естественных почв эти значения не превышают 80%. Почвенно-поглощающий комплекс абраземов - насыщенный основаниями.

В ТПО рН среды приобретает щелочную реакцию. Содержание органического вещества имеет низкие значения. Гидролитическая кислотность составляет десятые доли процента, а насыщенность основаниями повышается до 94 - 96 % (табл. 3). Изменение кислотности в сторону подщелачивания, снижение количества органического вещества, увеличение степени насыщенности основаниями свидетельствует о значительном антропогенном воздействии.

3.3 Содержание химических элементов-загрязнителей

Территория полуострова Муравьева-Амурского с наиболее низким уровнем загрязнения составляет около 165 км2 (42,6 %). Это санаторно-курортная зона со слабо нарушенным природным ландшафтом, промышленно-жилищная зона вдоль берега Амурского залива и бассейн водосбора Седанкинского водохранилища (Бураго, Шлыков, 1998). Наиболее высокий уровень загрязнения и неблагоприятная экологическая ситуация характерна для районов, примыкающих к бухте Золотой Рог. Суммарная площадь этой территории составляет около 42 км2 (12,3 %). Самые неблагоприятные участки относятся к территории «старого города». (Бураго, Шлыков, 1998).

Для исследованных буроземов полуострова Муравьева-Амурского содержание тяжелых металлов не превышает допустимых концентраций. Исключение составляет бурозем мощный, где в верхнем горизонте содержание цинка незначительно превышает (176,8 мг/кг) ПДК (150 мг/кг), разработанного для Приморского края (Голов, 2002).

В абраземах и ТПО содержание элементов-загрязнителей в целом не превышает допустимых концентраций. Исключение составляет цинк, содержание которого превышает ПДК от 23,6 до 47,2 мг/кг.

Глава IV Микробиологическая характеристика почв и ТПО полуострова Муравьева-Амурского

4.1 Численность и групповой состав микроорганизмов

Численность и групповой состав микроорганизмов почв Приморского края изучались с 60-х годов прошлого века, но эти исследования касались только почв естественных ландшафтов, заповедных территорий и агроценозов (Никитина и др., 1962; Щапова, 1972, 1994; Голодяев, 1972), в то время как почвы городов и прилегающих к ним территорий оставались не изученными. Проведенными исследованиями впервые охарактеризовано микробиологическое состояние почв полуострова Муравьева-Амурского (территория г. Владивостока и прилегающая к нему пригородная зона).

Для естественных почв полуострова характерно равномерное распределение бактерий по почвенному профилю как весной, так и осенью. Плотность бактериальных популяций увеличивалась от 106 КОЕ/1 г почвы в буроземе оподзоленном до 107 КОЕ/г почвы в буроземах типичных, различающихся по мощности гумусового горизонта (Ковалева и др., 2007).

Численность всех групп микроорганизмов снижается постепенно вниз по профилю с незначительными изменениями. В буроземах мощных и среднемощных численность выше, чем в маломощных и оподзоленных.

Количество бактерий, использующих неорганический азот (на крахмало-аммиачном агаре), превышает численность бактерий, использующих органический азот (на МПА), что свидетельствует об активных процессах минерализации в данных почвах. В верхних гумусированных горизонтах отмечается более высокая численность олигонитрофилов (на Эшби) и олиготрофов (на почвенном агаре), которая плавно снижается вниз по профилю. В некоторых случаях количество этих микроорганизмов в нижних каменистых горизонтах превышает численность в вышележащих. В буроземах типичных отмечается высокая численность бацилл и актиномицетов, что свидетельствует о глубокой трансформации органического вещества в сторону гумификации. Их количество зависит от изменения кислотности почвы (r = 0,74), количества гумуса (r = 0,70) и присутствия тяжелых металлов (Zn r = 0,74 и Co r = 0,71).

В абраземах и ТПО выявлена более высокая численность микроорганизмов всех эколого-трофических групп (107 – 108 КОЕ/1 г почвы). Для бактерий, использующих органические формы азота (на МПА), наибольшие показатели выявлены в верхних горизонтах. В них при более низком содержании органического вещества (по сравнению с буроземами) и нейтральной реакции среды численность в 5 - 7 раз выше, чем в буроземах. На фоне всех нарушенных почв выделяется горизонт С абразема структурно-метаморфического (р. 6), где отмечается резкое увеличение количества азотфиксирующих микроорганизмов, что связано периодическим переувлажнением почв (рис. 2).

Количество олиготрофных форм микроорганизмов, выделенных на почвенном агаре и на среде Эшби в абраземах и ТПО, также в 3 - 5 раз выше, чем в буроземах. Основная масса бактерий развивается на почвенном агаре и среде Эшби, что свидетельствует об олиготрофности микробных сообществ. Олигонитрофилы реагируют на изменение кислотности (r = 0,95) и присутствия тяжелых металлов в почве (Cd – r = 0,95; Pb – r = 0,98; Co – r = 0,98).

Важно отметить, что в абрземах и ТПО количество микромицетов снижается по сравнению с буроземами. Это происходит в результате подщелачивания почвенных горизонтов (r = 0,99 - 1,00) и присутствия тяжелых металлов: Pb (r = 0,96 - 0,98); Co (r = 0,96 - 1,00); Cd (r = 0,97 - 0,98); Cu (r = 0,97). Спороносных форм микроорганизмов в 2 - 4 раза меньше, чем в буроземах. Низкий удельный вес споровых форм микроорганизмов показывает, что процессы переработки органических веществ протекают достаточно слабо.

Для буроземов характерно равномерное распределение численности всех трофических групп микроорганизмов и незначительные колебания их количества, они характеризуются глубоким биологическим профилем, что свойственно большинству естественных почв юга Дальнего Востока (Щапова, 1994).

 Численность микроорганизмов, использующих органический азот (на МПА-3

Рис. 2. Численность микроорганизмов, использующих органический азот (на МПА (осень 2002 г.))

При антропогенном воздействии происходит резкое увеличение численности микроорганизмов, усваивающих органический и неорганический азот, их неравномерное распределение, резкие скачки по горизонтам, а также снижение численности спороносных форм бактерий и микромицетов.

4.2 Таксономическая структура комплексов почвенных микромицетов

Показателем экологического состояния почв является специфический набор почвенных грибов, одним из критериев которого может служить частота встречаемости родов (Мирчинк, 1984).

Микромицеты буроземов представлены 29 родами. Доминирующими являются Penicillium, Trichoderma и Aspergillus, которые встречаются практически повсеместно. К часто встречающимся микромицетам относятся Cladosporium, Mucor, Gliomastix, Sporotrichum, Coniothyrium, (более 30% от всех выделенных родов). Достаточно редко можно обнаружить такие роды как Oidiodendron, Myrothecium, Rhizopus, Botrytis, Verticillium, Phoma, Trichothecium, Beauveria, Cunninghamella, Aureobasidium, Monodictys, Trichocladium, Ambliosporium, Paecilomyces и Scopulariopsis (менее 10%). В промежуточную группу попали Fusarium, Alternaria, Acremonium, Mortierella, Chaetomium, Cylindrocarpon (10-30%) (табл. 4). Все выделенные микромицеты являются типичными для почв юга Дальнего Востока (Егорова, 1986). Высокое разнообразие почвенных грибов свидетельствует о незначительном антропогенном воздействии.

В нарушенных почвах разнообразие микромицетов значительно изменяется. Количество родов, выявленых в абраземах, равно 19, а в ТПО – 20. Часто выделяются роды Acremonium, Alternaria, Mortierella, которые в естественных почвах обнаруживаются лишь единично в нижних каменистых горизонтах. Также в буроземах изредка встречаются представители рода Fusarium, обладающие фитопатогенными свойствами, которые в абраземах и ТПО переходят в разряд часто встречающихся. Увеличивается доля темноцветных микромицетов.

Таблица 4

Частота встречаемости микромицетов в буроземах.

почвы Доминанты > 60% Часто встречающиеся 30-60% Редко встречающиеся (типичные) 10-30% Случайные <10%
буроземы Penicillium, Trichoderma, Aspergillus Cladosporium, Mucor, Gliomastix, Sporotrichum, Coniothyrium Fusarium, Alternaria, Acremonium, Mortierella, Chaetomium, Cylindrocarpon Oidiodendron, Myrothecium, Rhizopus, Botrytis, Verticillium, Phoma, Trichothecium, Beauveria, Cunninghamella, Aureobasidium, Monodictys, Trchocladium, Amblyosporium, Paecilomyces, Scopulariopsis
абраземы Penicillium, Trichoderma, Mucor Aspergillus, Fusarium, Cladosporium, Mortierella, Gliomastix, Coniothyrium Sporotrichum, Acremonium, Alternaria, Cylindrocarpon, Chaetomium Oidiodendron, Rhizopus, Myrothecium, Talaromyces, Verticillium
ТПО Penicillium, Trichoderma Aspergillus, Fusarium, Cladosporium, Mortierella, Coniothyrium, Alternaria, Mucor, Acremonium, Sporotrichum Gliomastix, Chaetomium Myrothecium, Ulocladium, Aureobasidium, Verticillium, Phoma Cylindrocarpon, Oidiodendron

Определение частоты встречаемости, показало, что доминирующими родами в абраземах являются Penicillium, Trichoderma и Mucor. Часто встречающимися являются Aspergillus, Fusarium, Cladosporium, Mortierella, Gliomastix, Coniothyrium. Редко встречающиеся микромицеты – это Sporotrichum, Acremonium, Alternaria, Cylindrocarpon, Chaetomium. Случайных родов (менее 10 %) всего пять Oidiodendron, Rhizopus, Myrothecium, Talaromyces, Verticillium, в то время как в буроземах их было пятнадцать (табл. 5).

В абраземах изменяется кислотность почвенных горизонтов в сторону подщелачивания, уплотненность и другие физико-химические параметры, за счет чего происходит перегруппировка комплекса микромицетов, т.е. снижается число сапрофитных почвенных грибов и увеличивается количество микромицетов способных выдерживать различные антропогенные нагрузки, которые, как правило, имеют темноцветный стерильный мицелий.

4.3 Бактериальное разнообразие

Распределение бактерий разных таксонов по профилю буроземов типичных (кроме опоздоленных) равномерное с незначительным изменением их относительного обилия. Весной в бактериальном комплексе доминировали миксобактерии (бактерии гидролитического комплекса) и бациллы, а осенью к ним добавлялись спириллы. Спириллы являются индикаторами повышенной влажности почв, поэтому они появляются в период максимального выпадения осадков, приходящийся в исследуемом районе на осень. Бактерии, относительное обилие которых составляет 10 – 20 %, представлены цитофагами и артробактером. В качестве минорных компонентов выделялись пигментные коринеподобные бактерии.

В буроземе оподзоленном (рис. 3) бактериальное разнообразие ниже, чем в буроземах типичных, особенно в весенний сезон. В верхних гумусированных горизонтах обнаружено только 3 таксона, причем в бактериальном сообществе 60 – 90 % составляли бациллы. В горизонте BM весной доминировали миксобактерии, осенью – спириллы. Таксономическая структура бактериальных комплексов в этой почве изменялась, т.е. наблюдалась смена доминантов по почвенному профилю.


Рис. 3. Таксономическая структура бактериальных сообществ в буроземе оподзоленном

Таксономические группы: 1 – бациллы; 2 – артробактер; 3 – пигментные коринеподобные бактерии; 4 – спириллы; 5 – миксобактерии; 6 – группа цитофага-флавобактерии; 7 – другие грамотрицательные бактерии.

Изученные нами буроземы, судя по высокой общей численности бактерий, их равномерному распределению по профилю, достаточно высокому разнообразию, включающему бактерии разных эколого-трофических групп, относятся к почвам с благоприятными условиями для развития в них бактерий.

В абраземах численность бактерий изменялась в пределах 107 - 108 КОЕ/1 г почвы (на глюкозо-пептонно-дрожжевой среде), а в ТПО достигала 109 КОЕ/1 г почвы. Проведенный факторный анализ выявил достоверное превышение численности бактерий в абраземах и ТПО по сравнению с буроземами (критерий Фишера F=129,80 при уровне значимости p<0,001). Это увеличение численности связано с подщелачиванием среды в нарушенных экосистемах, что благоприятно сказывается на развитии олиготрофных форм бактерий (Ковалева и др., 2007).

В абраземах в бактериальном комплексе доминируют бактерии рода Arthrobacter, доля которого в весенний сезон составила более 60 % (р. 6). Процентное содержание миксобактерий и спирилл примерно такое же, как и в буроземах. Отмечается увеличение обилия пигментных коринеподобных бактерий, представленных родами: Cellulomonas, Curtobacterium, Clavibacter, Rhodococcus, Micrococcus. В горизонте BM их содержание превышало (весной) 20 %, т.е. они переходили из группы минорных компонентов в разряд субдоминантов. Аналогичные изменения в таксономической структуре бактериального сообщества наблюдали и в абраземе структурно-метаморфическом (р. 5). В ТПО доля артробактера составила почти 90 % (рис. 4).

Рис. 4. Таксономическая структура бактериальных сообществ в ТПО (разрез 8)

Таксономические группы: 1 - бациллы, 2 - артробактер; 3 - пигментные коринеподобные бактерии; 4 - спириллы, 5 - миксобактерии, 6 - группа цитофага-флавобактерии, 7 - другие грамотрицательные бактерии. I- верхний горизонт; II- нижележащий горизонт.

В абраземах и техногенных поверхностных образованиях формируется монодоминантная структура бактериального сообщества, являющаяся результатом несбалансированного развития микробных популяций в сообществе и происходит уменьшение бактериального разнообразия, что характерно для почв, имеющих различные антропогенные нарушения. Помимо этого в ТПО происходит повышение обилия пигментных коринеподобных бактерий (Cellulomonas, Curtobacterium, Clavibacter, Rhodococcus, Micrococcus), предпочитающих нейтральную реакцию среды. Этот факт отмечается исследователями, изучавшими естественные и загрязненные ксенобиотиками почвы (Скворцова, 1997; Лысак и др., 1998).

Влияние антропогенной нагрузки на бактериальные сообщества абраземов проявляется пока лишь в увеличении доли коринеподобных бактерий, устойчивых к различным стрессам. ТПО отличаются от буроземов и абраземов более высокой численностью бактерий, их неравномерным распределением по профилю, монодоминантной структурой. По этим показателям они близки к почвам, загрязненным промышленными отходами.

4.4 Ферментативная активность

Наряду с исследованием структуры микробных сообществ изучена ферментативная активность почв: способность микроорганизмов разрушать целлюлозу и желатину в естественных условиях.

Большинство авторов, изучающих ферментативную активность, отмечают снижение целлюлазной активности в городских почвах по сравнению с природными (Наквасина и др., 2002), но имеются указания на увеличение ферментативной активности при загрязнении почв веществами антропогенного происхождения (Загуральская, 1992).

Интенсивность разложения клетчатки в буроземах типичных маломощных – очень слабая (<10 % убыли веса), а в буроземах типичных мощных, среднемощных и оподзоленных слабая (10 – 30 %). По разложению желатинового слоя судили об интенсивности протеазной активности. В буроземах типичных общая протеазная активность невысокая (5,7 – 10,5 %).

В абраземах структурно-метаморфических интенсивность разложения целлюлозы достигала 50 – 80 % (убыли веса), в ТПО она также значительно выше, чем в буроземах. Исследования показали, что в нарушенных почвах интенсивность разложения желатины достигала 25,6 %, в то время, как в естественных почвах общая протеазная активность была не высокой (рис. 5). Выявленное увеличение ферментативной активности в абраземах свидетельствует о начальных стадиях антропогенных нарушений и о высокой способности этих почв к самовосстановлению.

 Ферментативная активность (%) Бурозем мм – бурозем маломощный;-14

Рис. 5. Ферментативная активность (%)

Бурозем мм – бурозем маломощный; Бурозем см – бурозем среднемощный; Бурозем м – бурозем мощный; Бурозем оп – бурозем оподзоленный; ТПО – техногенное поверхностное образование.

Таким образом, естественные почвы характеризуются высокой общей численностью микроорганизмов, равномерным распределением всех эколого-трофических групп, высоким разнообразием бактерий и микромицетов и невысокой ферментативной активностью. Буроземы полуострова Муравьева-Амурского можно охарактеризовать как стабильные системы, которым свойственно значительное разнообразие почвенных микроорганизмов. В абраземах и ТПО полуострова Муравьева-Амурского выявлено несбалансированное развитие микробных популяций в сообществе почвенных микроорганизмов. Для них характерны очень высокая численность микроорганизмов, увеличение доли микромицетов с темноокрашенным мицелием, перестройка бактериального комплекса в сторону преобладания олиготрофных форм, а также резкое возрастание ферментативной активности.

Глава V Экологическая оценка почв и ТПО полуострова Муравьева-Амурского

Согласно Федеральному закону Российской Федерации «Об охране окружающей среды» (с изменениями на 27 декабря 2009 года) и «Критериям оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия» (методике) от 30 ноября 1992 г. выбор критериев экологической оценки состояния почв определяется спецификой их местоположения, генезисом, буферностью, разнообразием использования. В настоящее время имеется возможность использования микробиологических показателей для оценки экологического состояния почв.

Поэтому в наших исследованиях оценка состояния почв полуострова Муравьева-Амурского осуществлялась по:

изменению физико-химических свойств;

разнообразию почвенных микроорганизмов и трансформации их структурно-функциональной организации;

изменению ферментативной активности.

Все почвы полуострова Муравьева-Амурского несомненно подвержены антропогенному воздействию, но влияние человека не везде одинаково.

Антропогенное воздействие на буроземы выражается в эмиссии выхлопных газов. В воздухе увеличивается концентрация токсичных веществ, которые с воздушными массами переносятся в центральные районы полуострова, часть из которых оседает на поверхности почвы и включается в различные почвенные процессы. Буроземы занимают центральную часть полуострова, их площадь составляет примерно 46% всей территории.

Изученные буроземы имеют общие черты, как по физико-химическим, так и по биологическим свойствам. Эти почвы имеют слабокислую реакцию, которая снижается вниз по профилю. Содержание гумуса в гумусоаккумулятивных горизонтах достигает высоких значений, а с глубиной постепенно уменьшается. В гумусовом горизонте резко выражена аккумуляция поглощенных оснований, а ППК этих почв ненасыщен основаниями. Для буроземов характерно равномерное распределение численности всех эколого-трофических групп микроорганизмов и незначительные изменения их количества. Эти почвы характеризуются глубоким биологическим профилем, что также свойственно естественным почвам юга Дальнего Востока (Щапова, 1994). Буроземы полуострова Муравьева-Амурского по своим водно-физическим, физико-химическим и биологическим свойствам очень сходны с естественными почвами юга Дальнего Востока. Антропогенное воздействие на эти почвы полуострова незначительно.

Антропогенное воздействие на почвы, залегающие в южной и западной частях полуострова, выражается в эмиссии выхлопных газов, перемешивании почвенных горизонтов, вытаптывании верхних органогенных горизонтов, замусоривании строительными и бытовыми отходами и другими воздействиями. Абраземы занимают примерно 31% всей территории полуострова Муравьева-Амурского. Абраземы между собой также имеют сходства, которые в корне отличаются от буроземов. Это морфологические отличия – перемешанность почвенных горизонтов и наличие включений антропогенного происхождения. В них наблюдается изменение кислотности почв от слабокислой до слабощелочной. Значительно увеличивается численность микроорганизмов всех эколого-трофических групп, увеличивается содержание микромицетов с темноцветным мицелием, происходит перестройка бактериального комплекса в сторону преобладания олиготрофных форм, а также возрастание ферментативной активности почв. Все это свидетельствует о начальных стадиях антропогенных нарушений.

Таблица 7

Показатели для оценки экологического состояния почв и ТПО

почвы буроземы абраземы ТПО
Площадь (46%) (31%) (23%)
Морфологи-ческие отличия Естественное сложение почвенных горизонтов Перемешанность почвенных горизонтов, наличие включений антропогенного происхождения Сложены туфом
Кислотность Слабокислая, в нижней части профиля кислотность увеличивается. От слабокислой до слабощелочной, кислотность увеличивается вниз по профилю Слабощелочная
Содержание гумуса Содержание гумуса от 8 до 18 % Содержание гумуса от 2 до 18 % Сорг от 0,26 до 4,75%
Численность эколого-трофических групп микро-организмов Равномерное рас-пределение численности с незначительным изме-нением по горизонтам. Неравномерное распределение по профилю, более высокая общая численность по сравнению буроземами Увеличение численности в 2-8 раз по сравнению с буроземами
Разнообразие микромицетов Представлено 29 родами. Доминирующие роды – Penicillium, Trichoderma, Aspergillus. Представлено 19 родами. Доминирующие роды - Penicillium, Trichoderma, Mucor. Представлено 20 родами. Домини-рующие роды - Penicillium, Trichoderma
Разнообразие бактерий Доминируют бактерии гидролитического ряда – миксобактерии и бациллы. Субдоминанты – цитофаги и артробактер. Доминируют бактерии рода Arthrobacter. Субдоминанты – бактерии гидролитического ряда – миксобактерии и бациллы. Доминируют бактерии рода Arthrobacter. Формируется монодоминантная структура.
Ферментатив-ная активность Целлюлазная активность слабая, (10 до 30%). Протеазная активность низкая, (5,7 до 10,5%). Целлюлазная активность высокая, (до 65%). Протеазная активность высокая, (до 25,6%). Целлюлазная активность высокая, (37,8 до 59,1%). Протеазная активность средняя, (10,6 до 18,2%).

Техногенные поверхностные образования (ТПО) – на полуострове Муравьева-Амурского расположены вдоль автодорожных и железнодорожных полотен отсыпанных шлаком и гравием. Площадь ТПО составляет около 24% от всей территории полуострова.

Кислотность техногенных поверхностных образований имеет слабощелочную реакцию, количество органического вещества имеет более низкие значения, чем в буроземах и абраземах. Гидролитическая кислотность составляет десятые доли процента, а насыщенность основаниями составляет 94-96%. В техногенных поверхностных образованиях выявлено несбалансированное развитие микробных популяций, численность микроорганизмов значительно выше, чем в буроземах и абраземах, доминируют олиготрофные формы бактерии. Увеличивается доля микромицетов с темноцветным стерильным мицелием. В бактериальном комплексе доминирует артробактер, а также пигментные коринеподобные бактерии. Ферментативная активность ниже, чем в абраземах. Все это свидетельствует о значительных антропогенных нарушениях.

Таблица 8

Экологическая оценка почв и ТПО

Показатель Буроземы Абраземы ТПО
Морфология I II III
Кислотность I II III
Гумус, органическое вещество I II III
Степень насыщенности основаниями I II III
Численность эколого-трофических групп микроорганизмов I II III
Разнообразие почвенных микромицетов (на уровне родов) I II II
Разнообразие бактерий (на уровне родов) I II III
Ферментативная активность (целлюлазная) I III II
Ферментативная активность (протеазная) I III II

I – высокая экологическая устойчивость;

II - средняя экологическая устойчивость;

III - низкая экологическая устойчивость.

На основании выявленных признаков почв и ТПО разработана система показателей для экологической оценки данных объектов на всю исследуемую территорию (табл. 7). Согласно которой исследуемые почвы и техногенные поверхностные образования имеют различную степень экологической устойчивости (табл. 8).

ВЫВОДЫ

1. Буроземы, сформированные под влиянием рельефа, климата и естественной растительности сохранились на территории 46% от всей площади полуострова Муравьева-Амурского. Абраземы, имеющие различные антропогенные нарушения занимают 31% территории полуострова, а техногенные поверхностные образования сформированы на 23% площади полуострова.

2. Антропогенное воздействие на почвы полуострова выражается в изменении морфологических особенностей почвенных горизонтов, которое оказывает влияние на физико-химические свойства почв и изменение микробиологических характеристик.

3. Буроземы полуострова по своим морфологическим и физико-химическим свойствам сходны с зональными почвами других местоположений. Они характеризуются равномерным распределением всех эколого-трофических групп микроорганизмов, высоким разнообразием бактерий и микромицетов и невысокой ферментативной активностью. Эти почвы можно охарактеризовать как стабильные системы, которым свойственно значительное разнообразие почвенных микроорганизмов.

4. В абраземах кислотность верхних почвенных горизонтов сдвигается в сторону подщелачивания, количество органического вещества резко снижается вниз по профилю, ППК насыщен основаниями. Выявлено несбалансированное развитие микробных популяций в сообществе почвенных микроорганизмов. Для них характерна высокая численность бактерий, перестройка бактериального комплекса в сторону преобладания олиготрофных форм, снижение количества почвенных грибов, увеличение доли микромицетов с темноокрашенным мицелием, а также возрастание ферментативной активности. Все это свидетельствует о начальных стадиях антропогенных нарушений.

5. В техногенных поверхностных образованиях рН среды имеет щелочную реакцию, содержание органического вещества имеет низкие значения, увеличивается степень насыщенности основаниями. Происходит резкое увеличение численности микроорганизмов, но при этом снижение общего микробиологического разнообразия – монодоминирование бактерий, устойчивых к стрессам, уменьшение количества почвенных грибов, что свидетельствует о значительных антропогенных нарушениях.

6. Для экологической оценки почв полуострова выявлены наиболее важные базовые показатели: содержание физико-химических свойств, численность эколого-трофических групп микроорганизмов, разнообразие бактериальных и микромицетных комплексов, ферментативная активность, а также изменение этих показателей при различной степени антропогенных нарушений.

7. Оценка экологического состояния почв полуострова Муравьева-Амурского показала, что буроземы имеют высокую экологическую устойчивость. Абраземы обладают средней устойчивостью, а техногенные поверхностные образования имеют низкую экологическую устойчивость.

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах:

1. Ковалева Г.В., Добровольская Т.Г., Головченко А.В. Структура бактериальных сообществ в естественных и антропогенно нарушенных бурых лесных почвах Ботанического сада (полуострова Муравьева-Амурского) // Почвоведение. – 2007. № 5. – С. 610-615.

2. Егорова Л.Н., Ковалева Г.В. Структура микобиоты антропогенно нарушенных почв полуострова Муравьева-Амурского (Южное Приморье) // Иммунопатология, аллергология, инфектология. – 2010. № 1. – С.59-60.

3. Егорова Л.Н., Ковалева Г.В. Структура сообществ микромицетов в естественных и антропогенно нарушенных бурых лесных почвах полуострова Муравьева-Амурского (Южное Приморье) // Микология и фитопатология. – 2011. – Т. 45. вып. 2. – С. 125-133.

Статьи, опубликованные в других периодических изданиях:

4. Богачева А.В., Ковалева Г.В. Дискомицеты лесопарковых зон г. Владивостока // Успехи медицинской микологии, том IX М. Национальная академия микологии, 2007. – C. 222-226.

5. Ковалева Г.В. Использование коэффициента микробиологической активности для оценки антропогенного влияния в бурых лесных почвах // Тр. ДВО ДОП РАН «Микробиологические особенности биогеохимии, генезиса, плодородия, мониторинга и санации почв Дальнего Востока России, Владивосток, 2005, Т. 3 – C. 41-43.

Работы, опубликованные в материалах всероссийских, международных конференций и съездах:

6. Ковалева Г.В. Микромицеты естественных и антропогенно нарушенных бурых лесных почв территории Ботанического сада-института ДВО РАН // Материалы международной конференции «Растения в муссонном климате», Владивосток: БСИ, 2003. C. 80-83.

7. Ковалева Г.В., Добровольская Т.Г. Бактериальные комплексы бурых лесных почв полуострова Муравьева-Амурского // Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов, Новосибирск: 2004. – С. 286.

8. Ковалева Г.В., Назаркина А.В. Влияние антропогенной нагрузки на экологические свойства бурых лесных почв природно-городских экосистем // Материалы международной конференции «Лесные экосистемы северо-восточной Азии и их динамика». – Владивосток: Дальнаука, 2006. С. 115-118.

9. Ковалева Г.В. Изменение численности микроорганизмов в бурых лесных почвах территории Ботанического сада-института ДВО РАН при антропогенном воздействии // Материалы V Научной конференции «Растения в муссонном климате», Владивосток: БСИ, 2009 C. 197-201.

10. Ковалева Г.В. Экологическое состояние почв полуострова Муравьева-Амурского // I Международные Беккеровские чтения (научно-практическая конференция), Волгоград, 2010 – С. 157-162.



 



<
 
2013 www.disus.ru - «Бесплатная научная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.