Статья: Определение биологической активности почв в целях поддержания равновесия урбоэкосистемы

Также высокие показатели БАП были отмечены в точках 2, 4, 5. Высокая БАП объясняется тем, что данные точки в меньшей степени подвержены антропогенному влиянию, поскольку удалены от проезжей части, практически не посещаются людьми, точки 4 и 5 расположены в глубине лесного массива, а точка 2 -- в заболоченной части реки.

Низкие показатели БАП наблюдались в точке 6. Цвет индикатора -- желтый, бледно-зеленый. Реакция протекала значительно медленнее, чем в других пробах. Для появления первых признаков потребовалось значительно больше времени, например в точке 6 -- 18 ч. Низкую БАП на данной территории можно объяснить высокой степенью антропогенной нагрузки: точка 6 расположена рядом с оживленной автомагистралью.

В контрольном образце цвет индикатора остался неизменным, выделение аммиака не происходило.

На следующем этапе была проведена оценка биологической активности почвы, загрязненной нефтью, посредством определения уреазной активности почвы. Сохранение или повышение биологической активности загрязненной почвы по сравнению с почвами, где отсутствует загрязнение, может говорить об их высокой биологической активности и значительном биоремедиационном потенциале, способности к самовосстановлению, что косвенно свидетельствует об устойчивости экосистемы на исследуемой территории [1].

Рис. 4 Уреазная активность исследуемых образцов почв

Для проведения исследования брали навеску почвы 100 г, увлажняли ее до 60 % полной влагоемкости водопроводной водой, добавляли нефть в концентрации 3 %. В качестве контроля использовали лесную почву с нефтью (3 %), песок с добавлением нефти (3 %), нефть без внесения карбамида и почвы (3 мл) и карбамид без почвы и нефти (1 г/100 г почвы). Затем добавляли в емкости по 1 г (на 100 г почвы) растворенной в воде мочевины. Полоску универсального индикатора рН 0-12 пропитывали водой и помещали на внутреннюю сторону крышки контейнера. Далее наблюдали за изменением цвета индикатора. Наблюдение производили в течение трех суток при температуре 26 ^oC.

Для определения интенсивности изменения цвета индикатора также использовали шкалу цветов (см. рис. 3).

В результате эксперимента было установлено, что наибольшей биологической активностью в условиях нефтезагрязнения обладают образцы почвы под номерами 1, 2 и 7. В этих образцах наблюдалась насыщенно синяя окраска индикатора. Наименьшие показатели БАП отмечены в точке 3. После 24 ч культивирования низкая БАП отмечалась в точке 6 (табл. 2).

В целом наиболее биологически активные почвы расположены в точках 2 (берег реки) и 7 (жилой массив) -- данные образцы выделялись по всем экспериментам. На берегу реки высокую БАП можно объяснить низкой степенью антропогенной нагрузки и, соответственно, практически не измененным хозяйственной деятельностью микробиоценозом. В точке 7, расположенной в жилом массиве в непосредственной близости от проезжей части, активность бактерий стимулируется внесением небольших доз нефтепродуктов. Таким образом, при антропогенном влиянии почвы различных территорий вырабатывают адаптивные механизмы, действие которых направлено на повышение резистентности к неблагоприятному воздействию человека на окружающую среду (загрязнению нефтепродуктами, сокращению растительности).

Выводы

Для поддержания экологического равновесия и сохранения потенциала самоочищения и самовосстановления почв городских территорий при воздействии антропогенных факторов, вызывающих деградационные процессы в почвенном покрове, необходимо проводить постоянные наблюдения за их состоянием. Полученные данные позволяют осуществить оценку почвенного покрова городской территории. Проведенная оценка БАП может быть использована для оперативной диагностики интенсивности почвенных процессов и характера их изменения в урбанизированных районах.

Таблица 2

* Рассчитана на основе методики Т.В. Аристовской, М.В. Чугуновой.

Список использованной литературы

1. Гельцер Ю.Г. Показатели биологической активности в почвенных исследованиях / Ю.Г. Гельцер // Почвоведение. 1990. № 9. С. 47-60.

2. Рубенчик Л.И. Микроорганизмы -- биологические индикаторы / Л.И. Рубенчик. Киев: Наукова думка, 1972. 165 с.

3. Мирчинк Т.Г. Почвенная микробиология / Т.Г. Мирчинк. Москва: Изд-во МГУ, 1988. 220 с.

4. Крамаренко Т.Н. Ферментативная активность почв при различных антропогенных воздействиях: дис.... канд. биол. наук: 03.00.27 / Т.Н. Крамаренко. Воронеж, 2003. 163 с.

5. Влияние нефтяного загрязнения на некоторые компоненты агросистемы / Ф.Х. Хазиев, Е.И. Новоселова, Н.А. Киреева, Г.Г. Кузяхметов // Агрохимия. 1988. № 2. С. 56-61.

6. Забелина О.Н. Оценка экологического состояния почвы городских рекреационных территорий на основании показателей биологической активности (на примере г. Владимира): дис.... канд. биол. наук: 03.02.08 / О.Н. Забелина. Владимир, 2014. 147 с.

7. Мергель А.А. Роль корневых выделений растений в трансформации азота и углерода в почве / А.А. Мергель, А.В. Тимченко, В.Н. Кудеяров // Почвоведение. 1996. № 10. С. 1234-1239.

8. Емцев В.Т. Микробиология: учебник / В.Т. Емцев, Е.Н. Мишустин. 5-е изд., перераб. и доп. Москва: Дрофа, 2005. 445 с.

9. Аристовская Т.В. Экспресс-метод определения биологической активности почв / Т.В. Аристовская, М.В. Чугунова // Почвоведение. 1989. № 11. С. 142-147.

References

1. Geltser Yu.G. Indicators of Biological Activity in Soil Studies. Pochvovedenie = Eurasian Soil Science, 1990, no. 9, pp. 47-60. (In Russian).

2. Rubenchik L.I. Mikroorganizmy -- biologicheskie indicatory [Microorganisms -- Biological Indicators]. Kiev, Naukova Dumka Publ., 1972. 165 p.

3. Mirchink T.G. Pochvennaya mikrobiologiya [Soil Microbiology]. Lomonosov Moscow State University Publ., 1988. 220 p.

4. Kramarenko T.N. Fermentativnaya aktivnost pochv pri razlichnykh antropogennykh vozdeistviyakh. Kand. Diss. [Enzymatic Activity of Soils under Various Anthropogenic Influences. Cand. Diss.]. Voronezh, 2003. 163 p.

5. Khaziev F.Kh., Novoselova E.I., Kireeva N.A., Kuzyakhmetov G.G. Effect of Oil Pollution on Some Components of Agroecosystems. Agrokhimiya = Agricultural Chemistry, 1988, no. 2, pp. 56-61. (In Russian).

6. Zabelina O.N. Otsenka ekologicheskogo sostoyaniya pochvy gorodskikh rekreatsionnykh territorii na osnovanii pokazatelei biologicheskoi aktivnosti (na primere g. Vladimira). Kand. Diss. [Evaluation of Ecological Condition of Soil in Urban Recreational Areas on the Basis of Biological Activity Indicators (the Case of the City of Vladimir). Cand. Diss.]. Vladimir, 2014. 147 p.

7. Mergel A.A., Timchenko A.V., Kudeyarov V.N. The Role of Root Exudates in Transformation of Nitrogenand Carbon-Bound Compounds in Soils. Pochvovedenie = Eurasian Soil Science, 1996, no. 10, pp. 1234-1239. (In Russian).

8. Emtsev V.T., Mishustin E.N. Mikrobiologiya [Microbiology]. 5^th ed. Moscow, Drofa Publ., 2005. 445 p.

9. Aristovskaya T.V., Chugunova M.V. Express Method for Determining the Biological Activity of Soils. Pochvovedenie = Eurasian Soil Science, 1989, no. 11, pp. 142-147. (In Russian).