Биологическая активность почв урболандшафтов г. Ростова-на-Дону и г. Азова (стр. 2 )

Таблица 2

Микробиологическая активность почв г. Ростова-на-Дону и г. Азова весной 2006 г.

П/тип почв	Глубина	Бактерии (×106 КОЕ / г почвы)	Актиномицеты (×105 КОЕ / г почвы)	Грибы (×104 КОЕ / г почвы)	Azotobacter (%)
г. Ростов	г. Азов	г. Ростов	г. Азов	г. Ростов	г. Азов	г. Ростов	г. Азов
Урбаноземы частично экранирован.	0-20 см	1,10 ± 0,31 3	1,53 ± 0,62	1,07 ± 0,61 2;3	1,37 ± 0,23 ↕;2	0,97 ± 0,01 *;↕;2	1,27 ± 0,12 *;1	96,00 ± 0,58 *;↕;1;3	72,33 ± 2,40 *;↕;1;2
20-40 см	1,47 ± 0,27 3	1,67 ± 0,37	1,97 ± 0,59	3,13 ± 0,39 ↕;1	1,10 ± 0,06 ↕;2;3	1,09 ± 0,10 1;2	88,33 ± 1,76 *;↕;1	66,67 ± 0,33 *;↕;1;2
Черноземы обыкновенные карбонатные	0-20 см	0,53 ± 0,04 *;↕;4;5	1,11 ± 0,14 *	1,83 ± 0,23 4	3,07 ± 0,80 4	0,99 ± 0,21	0,64 ± 0,13 1;4	85,33 ± 1,45 *;↕;1;4	97,33 ± 2,67 *;1;4
20-40 см	1,47 ± 0,12 ↕;5	1,69 ± 0,37	3,20 ± 0,62 *	1,53 ± 0,14 *;1;4	1,40 ± 0,17 *;5	0,67 ± 0,22 *;1	69,00 ± 2,31 *;↕;1;4;5	96,67 ± 0,88 *;1;4
Индустриземы	0-20 см	2,07 ± 0,37 4	1,22 ± 0,19 ↕	7,67 ± 2,67 2;4	5,97 ± 0,93 2;4	1,37 ± 0,14 2;6	1,50 ± 0,06 ↕;4	94,33 ± 0,88 *;↕;4;6	84,00 ± 1,53 *;2;4
20-40 см	1,18 ± 0,46 6	2,27 ± 0,27 ↕	3,07 ± 0,43	3,97 ± 0,72 4	1,57 ± 0,09 *;2;6	0,72 ± 0,07 *;↕;2	85,67 ± 1,20 ↕;4	83,00 ± 1,53 2;4
Урбаноземы сильно экранирован.	0-20 см	2,20 ± 0,40 3;5	-	2,93 ± 0,62 3	-	0,95 ± 0,08 6	-	87,33 ± 0,33 3;6	-
20-40 см	2,33 ± 0,18 3;5;6	-	2,27 ± 0,47	-	0,85 ± 0,08 3;5;6	-	89,00 ± 1,53 5	-

Условные обозначения : * - статистически достоверные различия показателей в разных городах; ↕ - статистически достоверные различия показателей в разных слоях; 1 - статистически достоверная разница между показателями верхних слоев урбаноземов частично экранированных и черноземов обыкновенных карбонатных; 2 - статистически достоверная разница между показателями верхних слоев урбаноземов частично экранированных и индустриземов; 3 - статистически достоверная разница между показателями верхних слоев урбаноземов частично экранированных и урбаноземов сильно экранированных; 4 - статистически достоверная разница между показателями верхних слоев черноземов обыкновенных карбонатных и индустриземов; 5 - статистически достоверная разница между показателями верхних слоев черноземов обыкновенных карбонатных и урбаноземов сильно экранированных; 6 - статистически достоверная разница между показателями верхних слоев индустриземов и урбаноземов сильно экранированных; 1.2.3.4.5.6 (нижний индекс) – указывают на те же самые различия только в нижнем слое.

В весенний период исследования разница между показателями в разных слоях почв была незначительной. Только в индустриземах г. Азова и черноземах обыкновенных г. Ростова-на-Дону наблюдалось увеличение численности бактерий с глубиной в 1,9 - 2,8 раза.

При сравнении показателей микробиологической активности в двух городах установлено, что в осенний период разница между ними была более выражена. Возможно, это связано с тем, что осенью в почву с опавшими листьями попадает дополнительное количество загрязняющих веществ, концентрация которых в Ростове значительно выше.

Рис.1. Численность бактерий в исследуемых почвах:

А) - осенью 2005г.; Б) - весной 2006г.

Условные обозначения к рис. 1-3:

- урбаноземы частично экранированные (0-20 см);

- урбаноземы частично экранированные (20-40 см);

- черноземы обыкновенные карбонатные (0-20 см);

- черноземы обыкновенные карбонатные (20-40 см);

- индустриземы(0-20 см);

- индустриземы (20-40 см);

- урбаноземы сильно экранированные (0-20 см);

- урбаноземы сильно экранированные (20-40см).

Также следует обратить внимание на то, что все исследуемые группы микроорганизмов, за исключением актиномицетов, характеризовались более высокой численностью в осенний период, когда в почву поступает достаточно большое количество органических веществ.

Численность актиномицетов в исследуемых почвах колебалась в пределах от 0,37±0,07×105 КОЕ до 7,67±2,67×105 КОЕ, что сопоставимо с данными, полученными для почв г. Москвы (Люлин, 2007).

При изучении численности актиномицетов установлено, что чаще всего как в одном, так и в другом городе, максимальные значения данного показателя отмечались в индустриземах (5,97±0,93×105 КОЕ – в г. Азове и 7,67±2,67×105 КОЕ – в г. Ростове-на-Дону). (Табл. 1, Табл. 2, Рис. 2). Это можно объяснить, достаточно высокой устойчивостью актиномицетов, обусловленной многообразием метаболических возможностей и, как следствием, способностью «лучистых грибков» хорошо усваивать углеводороды (керосин, парафин, бензин). В литературе описаны культуры актиномицетов и проактиномицетов, которые способны потреблять углерод из других органических соединений, трудно поддающихся разложению (каучук, поливиниловые пленки, битумы, асфальты) (Калакутский, Агре, 1977) .

Численность актиномицетного сообщества в почвах города Ростова превышала аналогичный показатель азовских черноземов и индустриземов на глубине 0-20 см (осенью).

В течение всего периода исследования в урбаноземах частично экранированных обоих городов количество актиномицетов с глубиной увеличивалось в 1,6 – 3,7 раза.

 

Рис. 2. Количество актиномицетов в исследуемых почвах:

А) - осенью 2005г.; Б) - весной 2006г.

Условные обозначения: см. рис. 1.

Численность актиномицетов в разные периоды исследования варьировала незначительно, что может свидетельствовать о стабильном состоянии данной группы и ее способности адаптироваться к условиям окружающей среды.

Количество грибов в исследуемых почвах варьировало в пределах от 0,64±0,13×104 КОЕ до 12,27±1,35×104 КОЕ и соответствовало литературным данным (Свистова и др., 2003; Казеев, 2004).

Следует отметить, что образцы индустриземов также характеризовались высоким содержанием микромицетов по сравнению с другими образцами почв в течение всего периода исследований (12,27±1,35×104 КОЕ – осенью в образцах из г. Ростова-на-Дону и 1,57±0,09×104 КОЕ – весной там же). Объяснить это можно устойчивостью грибов к высоким концентрациям в почвах таких тяжелых металлов, как медь, никель, кобальт и некоторых других (Евдокимова, 1995). Установлено так же, что при увеличении концентрации нефтепродуктов в почве происходит резкий рост численности микромицетов (Назаров, Иларионов, 2005).

При этом как весной, так и осенью численность микромицетов в нижнем слое индустриземов превышала аналогичный показатель почв города Азова в 2,1 раза.

В городе Азове разница между почвами разных урболандшафтов по содержанию грибов была менее выражена, чем в Ростове-на-Дону.

В большинстве статистически достоверных случаев происходило уменьшение количества грибов с глубиной. Такая тенденция отмечена в урбаноземах частично экранированных, черноземах и индустриземах города Ростова в осенний период и в индустриземах города Азова в весенний период.

Что касается свободноживущих азотфиксаторов, то их относительное содержание составляло 53,00±1,73 % - 100±0,01 %. В весенний период наблюдалась более выраженная по сравнению с осенним периодом разница между образцами почв по их содержанию. Это может быть связано с уменьшением количества органического вещества, вследствие чего представители р. Azotobacter стали более чувствительными к антропогенному воздействию. Кроме того, в этот же период была более выражена разница между образцами, отобранными на разных глубинах. При этом в основном отмечалось снижение их активности с глубиной. И это вполне объяснимо, т. к. представители рода Azotobacter являются аэробными микроорганизмами.

Максимальное содержание представителей р. Azotobacter характерно для урбаноземов частично экранированных обоих городов и для черноземов обыкновенных карбонатных города Азова в осенний период (100%). При этом в черноземах обыкновенных карбонатных города Ростова-на-Дону их содержание было минимальным (осенью – 89,33±1,76%; весной – 69,00±2,31%). Высокое содержание свободноживущих азотфиксаторов в урбаноземах частично экранированных, возможно, связано с наличием загрязнения нефтепродуктами. Установлено, что Azotobacter chroococcum участвует в окислении углеводородов нефти: при его культивировании на жидкой среде Эшби с нефтью в качестве единственного источника углерода отмечено снижение концентрации углеводородов на 52% (Рысбаева, 2007).

Черноземы обыкновенные карбонатные города Азова характеризовались более высоким содержанием свободноживущих аэробных азотфиксаторов на протяжении всего периода исследований, чем черноземы города Ростова.

Различия исследуемых почв по содержанию представителей р. Azotobacter на разных глубинах в осенний период исследования в обоих городах были незначительными, кроме индустриземов города Азова, где отмечено увеличение данного показателя с глубиной в 1,6 раза. В весенний период во всех статистически достоверных случаях происходило уменьшение содержания свободноживущих аэробных азотфиксаторов с глубиной в 1,2 раза.

Показатель интенсивности дыхания почв колебался от 0,07±0,01 мл СО2 / сут. до 0,18±0,01 мл СО2 / сут. При исследовании интенсивности дыхания почвы было установлено, что в осенний период данный показатель в обоих городах, за некоторым исключением, фиксировался на уровне 0,09 мл СО2 / сут. (Табл. 3).

Следует отметить, что индустриземы как в одном, так и в другом городе характеризовалась максимальными значениями показателя дыхания почв. Возможно это связано с тем, что в данных почвах отмечен стимулирующий эффект загрязнения по отношению к аэробным группам микроорганизмов.

Таблица 3

Интенсивность дыхания почв г. Ростова-на-Дону и г. Азова (мл СО2 на 100 г почвы / сут.)

П/тип почв	Глубина	Осень	Весна
г. Ростов	г. Азов	г. Ростов	г. Азов
Урбаноземы частично экранирован.	0-20 см	0,09 ± 0,01 *;1;2	0,07 ± 0,01 *;↕;1;2	0,15 ± 0,01 *;↕;3	0,13 ± 0,01 *;↕;1;2
20-40 см	0,09 ± 0,01	0,08 ± 0,01 ↕	0,12 ± 0,01 *;↕	0,08 ± 0,01 *;↕;1
Черноземы обыкновенные карбонатные	0-20 см	0,11 ± 0,01 *;↕;1;4;5	0,09 ± 0,01 *;1	0,13 ± 0,01 5	0,11 ± 0,01 1;4
20-40 см	0,09 ± 0,01 ↕;4;5	0,09 ± 0,01	0,12 ± 0,01	0,12 ± 0,01 1
Индустриземы	0-20 см	0,14 ± 0,01 *;↕;2;4;6	0,09 ± 0,01 *;2	0,14 ± 0,01 *;↕;6	0,18 ± 0,01 *;↕;2;4
20-40 см	0,11 ± 0,01 *;↕;4;6	0,08 ± 0,01 *	0,11 ± 0,01 ↕;6	0,11 ± 0,01 ↕
Урбаноземы сильно экранирован.	0-20 см	0,09 ± 0,01 5;6	-	0,08 ± 0,01 ↕;3;5;6	-
20-40 см	0,09 ± 0,01 5;6	-	0,13 ± 0,01 ↕;6	-

Условные обозначения: см. Табл. 1.