Регистрация / Вход
Прислать материал

Биологическая диагностика экологического состояния почв Азово-Черноморского региона

Сведения об участнике
ФИО
Муругина Виктория Сергеевна
ФИО (на английском языке)
Murugina Victoria Sergeevna
Название организации
Южный Федеральный университет
Тезисы
Название
Биологическая диагностика экологического состояния почв Азово-Черноморского региона
Название (на английском языке)
Biological diagnosis of ecological condition the Azov-Black Sea region Soils
Соавторы (ФИО, организация, город, страна)
Казеев К.Ш., Южный Федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия
Соавторы (на английском языке)
Kazeev K.Sh.
Содержание

Биологическая диагностика почв юга России показала хорошие результаты при определении последствий антропогенных воздействий. К настоящему времени по реакции биоиндикаторов  исследованы последствия вырубки леса, сельскохозяйственного использования, засоления, переувлажнения, эрозии и других деградационных факторов. Азово-Черноморский регион является одним из наиболее преобразованных деятельностью человека в России. Почвенный покров исследуемой территории значительно изменен в результате использования земель в сельском хозяйстве. Ферментативная активность почв показала наилучшие результаты из биологических параметров, используемых в биодиагностике и мониторинге почв фоновых и нарушенных территорий юга России. Ее применению способствует простота анализа, высокая чувствительность и информативность результатов.

Цель настоящей работы - провести биологическую диагностику экологического состояния почв района Темрюк - Приморско-Ахтарск - Каневская. Исследования были проведены в мае 2016 года в рамках работы Ведущей научной школы РФ "Экология почв". Объектами исследования были зональные сверхмощные черноземы обыкновенные (Приморско-Ахтарск), а также почвы гидроморфного ряда разного землепользования: луговые дерновые постагрогенные (на 3 и 10-летних залежах рисовых чеков, станица Курчанская), рисовые (станица Полтавская), лугово-болотные неосвоенные (станица Гриньковская). Исследуемые почвы вследствие различий в генезисе и почвообразующих факторов обладают разными гидротермическими условиями во время наблюдения. Для биологической диагностики применяли активность ферментов из класса оксидоредуктаз: каталазы, дегидрогеназы, ферриредуктазы и гидролаз: инвертазы, фосфатазы. Кроме того, исследовали температуру и влажность почвы, содержание гумуса, реакцию почвенной среды, содержание легкорастворимых солей и др. 

В результате исследований установлено различие в уровне значений изучаемых показателей. Реакция почвенной среды, в отличие от биологических показателей, в исследуемых почвах практически не изменялась, размах значений составил от 7,5 до 8,4. Слабощелочная реакция среды связана с карбонатностью исследуемых почв. Содержание гумуса в верхних горизонтах исследуемых почв варьирует от 3,1 до 4,6%, что характерно для почв агроландшафтов юга России. Вниз по профилю содержание гумуса снижается достаточно равномерно, за исключением лугово-болотной почвы, где отмечено почти трехкратное снижение показателя на глубине 25-35 см. Значительно большее варьирование значений отмечено для подвижного углерода (в верхних горизонтах от 9,7 в луговой дерновой постагрогенной до 46,2 мг/кг в рисовых почвах). Активность почвенных ферментов исследуемых почв отличается в разной мере. Активность каталазы во всех исследуемых почвах находится на высоком и очень высоком уровнях. В верхних горизонтах исследуемых почв ее активность составляет от 10 (в луговой дерновой) до 19,1 (в черноземе) и более млO2/г/мин. В лугово-болотной почве активность каталазы в несколько раз превышала таковую в черноземе. Выявление причины этого явления требуют дополнительных исследований. Активность почвенных дегидрогеназ в исследуемых почвах варьирует в меньших пределах, в отличие от активности каталазы. Диапазон ее значений в верхних горизонтах от 15,1 в черноземе до 20,9 мг трифенилформазана/10 г почвы/24ч в гидроморфных почвах. Также незначительно варьирует активность ферриредуктазы.

Было исследовано профильное распределение активности почвенных ферментов лугово-дерновых постагрогенных почв разной длительности залежного режима. Данное исследование показало практические равномерное распределение каталазы вниз по профилю почвы. Но в отличие от каталазы активность дегидрогеназ имеет значительное понижение показателей на глубине 20-30 см, после чего резко возрастает. Исследование данных об активности инвертазы демонстрируют влияние различного срока залежного режима. При его увеличении содержание глюкозы возрастает в 2 раза, отличие показателей сохраняется в профильном распределении. Также было исследовано изменение содержания гумуса вниз по профилю, в результате которого было установлено практически идентичное содержание гумуса в почвах 3 и 10 летних залежей рисовых чеков до глубины 30 см. В отличие от лугово-болотных почв, здесь отмечено достаточно плавное понижение значений вниз по почвенному профилю. Наблюдения показали, что самое низкое содержание гумуса установлено в рисовых почвах (3,1-2,5%). Это связано с особенностями водного режима в почвах, затопленных на протяжении нескольких месяцев в течение года. Активность фосфатазы имеет значительные инверсии в профилях исследуемых почв. Активность фермента может возрастать в средних и глубоких слоях, по сравнению с верхними горизонтами. Это в значительной степени отличает данные почвы от зональных почв юга России. В большинстве из них наблюдается снижение показателей биологической активности вниз по профилю.

В ходе проведенного корреляционного анализа была выявлена положительная линейная связь активности инвертазы с содержанием общего гумуса и лабильного углерода (r=0,86 и 0,55 соответственно). Активность фосфатазы имеет отрицательную зависимость со всеми исследуемыми показателями, кроме активности ферриредуктазы.

В результате проведенных исследований были определены параметры эколого-биологического состояния почв разного генезиса и землепользования в условиях Азово-черноморского региона. Полученные данные по активности разных ферментов свидетельствуют о возможности применения показателей ферментативной активности в диагностике экологического состояния. 

Благодарности
Не заполнено