Черноземы обыкновенные и индустриземы характеризовались наиболее высокими значениями показателя активности полифенолоксидазы (Табл. 4, Табл. 5, Рис. 4). Максимальные значения полифенолоксидазной активности, зарегистрированные в черноземах, возможно, обусловлены достаточно высоким поступлением органических веществ. А высокие показатели в индустриземах и урбаноземах сильно экранированных (весной) обусловлены поступлением высокомолекулярных соединений, в том числе фенолов, в составе промышленных и транспортных выбросов.
Рис. 4. Активность полифенолоксидазы в исследуемых почвах:
А) - осенью 2005г.; Б) - весной 2006г.
Условные обозначения: см. рис. 1.
В осенний период происходило статистически достоверное снижение активности полифенолоксидазы с глубиной, за исключением урбаноземов частично экранированных города Ростова, где отмечена обратная тенденция. Весной аналогичное распределение полифенолоксидазной активности с глубиной отмечалось только в урбаноземах частично экранированных обоих городов, а в черноземах и индустриземах отмечалось увеличение данного показателя на глубине 20-40 см.
Весной активность полифенолоксидазы в почвах города Азова превышала полифенолоксидазную активность почв Ростова-на-Дону. А осенью наблюдалась обратная тенденция.
Инвертазная активность составляла от 0,02±0,01 мг глюкозы / г почвы за 24 часа - 1,54±0,02 мг глюкозы / г почвы за 24 часа, что соответствует данным литературы (Приваленко, Безуглова, 2003; Константинова, 2006).
Активность инвертазы в осенний период в городе Азове была максимальной в черноземах (0,40±0,01 мг глюкозы / г почвы за 24 часа), а в весенний период – в урбаноземах частично экранированных (1,54±0,02 мг глюкозы / г почвы за 24 часа). Возможно, это связано с тем, что в черноземы обыкновенные осенью попадает больше органического вещества, чем в остальные почвы. А весной высокая инвертазная активность урбаноземов частично экранированных может быть обусловлена тем, что в указанной зоне чаще происходит рыхление поверхностного слоя, что повышает поступление влаги и степень обогащенности кислородом. Кроме того, инвертазная активность почв города Азова в данный период коррелировала с содержанием гумуса.
В Ростове-на-Дону максимальные значения показателя активности инвертазы осенью приходились на урбаноземы сильно экранированные (0,52±0,03 мг глюкозы / г почвы за 24 часа), а весной – на черноземы и индустриземы (0,98±0,01 мг глюкозы / г почвы за 24 часа и 0,85±0,01 мг глюкозы / г почвы за 24 часа соответственно). При этом
инвертазная активность ростовских почв осенью коррелировала с показателем кислотности.
В большинстве случаев происходило снижение активности инвертазы с глубиной.
Активность уреазы варьировала от 0,31±0,01 мг NH3 на 10 г почвы за 24 часа до 24,17±0,17 мг NH3 на 10 г почвы за 24 часа. Анализ полученных данных показал, что урбаноземы частично экранированные и черноземы города Азова осенью характеризовались достаточно высокими показателями уреазной активности (1,29±0,02 мг NH3 на 10 г почвы за 24 часа и 1,17±0,01 мг NH3 на 10 г почвы за 24 часа соответственно). А в Ростове-на-Дону максимальные значения исследуемого показателя приходились на черноземы и индустриземы (1,13±0,02 мг NH3 на 10 г почвы за 24 часа и 1,05±0,01 мг NH3 на 10 г почвы за 24 часа соответственно). Известно, что многие углеводородокисляющие микроорганизмы могут стимулировать уреазную активность почвы (Хазиев и др., 1988); этот эффект, возможно, и наблюдается в урбаноземах частично экранированных и индустриземах.
Весной отмечается резкое увеличение уреазной активности в черноземах обыкновенных карбонатных исследуемых городов по сравнению с другими подтипами почв (до 22,17±0,60 мг NH3 на 10 г почвы за 24 часа в г. Азове и до 24,17±0,17 мг NH3 на 10 г почвы за 24 часа в г. Ростове). Возможно, это связано с комплексным модифицирующим влиянием на фермент условий окружающей среды данного урболандшафта.
В ходе анализа полученных данных установлено, что осенью во всех почвах исследуемых урболандшафтов происходило уменьшение уреазной активности с глубиной, кроме индустриземов и сильно экранированных урбаноземов города Ростова, где активность уреазы с глубиной увеличивалась. В весенний период в большинстве случаев отмечена та же тенденция, но исключения составили уже частично экранированные урбаноземы города Азова и сильно экранированные урбаноземы города Ростова.
Следует отметить, что не только уреаза, но и все другие исследуемые показатели ферментативной активности почв, как правило, снижались с глубиной. Это можно объяснить уплотнением верхнего слоя, что значительно затрудняет поступление влаги, кислорода и свежего органического вещества (Приваленко, Безуглова, 2003).
Сравнение показателей почв г. Ростова и г. Азова показало, что, как правило, почвы г. Ростова характеризовались более высокой численностью актиномицетов и микромицетов и более высокой интенсивностью дыхания (Табл. 6).
Таблица 6
Биологическая активность почв г. Ростова-на-Дону
(в сравнении с показателями биологической активности почв г. Азова).
Показатели | Урбаноземы частично экранированные | Черноземы обыкновенные | Индустриземы | |||||||||
Осень | Весна | Осень | Весна | Осень | Весна | |||||||
0-20 см | 20- 40 см | 0-20 см | 20- 40 см | 0-20 см | 20- 40 см | 0-20 см | 20- 40 см | 0-20 см | 20- 40 см | 0-20 см | 20- 40 см | |
Бактерии | + | - | - | - | + | |||||||
Актиномиц. | - | + | + | + | + | |||||||
Грибы | - | + | + | + | ||||||||
Azotobacter | + | + | - | - | - | - | + | + | + | |||
Каталаза | + | + | + | + | - | + | + | - | - | + | ||
ПФО | + | - | - | + | + | - | - | + | - | - | ||
Инвертаза | + | - | - | - | - | - | + | + | + | + | + | - |
Уреаза | - | - | - | - | - | - | + | - | + | + | ||
Дыхание | + | + | + | + | + | + | - |
Условные обозначения: « + » - статистически достоверная положительная разница между показателем в г. Ростове и показателем в г. Азове; « - » - статистически достоверная отрицательная разница между показателем в г. Ростове и показателем в г. Азове.
Суммируя полученные данные, следует отметить, что для почв урбанизированных территорий характерно увеличение микробиологической активности на фоне снижения ферментативной активности. Следовательно, можно говорить о том, что в условиях города происходит снижение ферментативной активности микроорганизмов, что приводит к компенсаторному увеличению их численности.
5.3. Корреляционные зависимости между исследуемыми показателями. При проведении корреляционного анализа данных для почв города Азова были выявлены следующие зависимости: осенью четко прослеживалась прямая взаимосвязь между активностью каталазы, уреазы и содержанием представителей р. Azotobacter.
Для почв урболандшафтов города Азова была установлена прямая корреляционная зависимость между показателем кислотности почв и численностью микромицетов осенью, при этом на фоне снижения кислотности происходило возрастание активности каталазы. А весной с показателем кислотности коррелировала численность актиномицетов. Содержание гумуса на всей исследуемой глубине почв города Азова коррелировало с активностью инвертазы.
Для почв города Ростова-на-Дону было выявлено гораздо меньше корреляционных зависимостей. Это может свидетельствовать о том, что увеличение степени антропогенного воздействия может приводить не только к изменениям показателей биологической активности почвы, но и к нарушениям механизмов вполне закономерных взаимосвязей между ними.
В обоих исследуемых слоях почв города Ростова-на-Дону активность инвертазы осенью увеличивалась при снижении активности полифенолоксидазы. Это может говорить о том, что при снижении степени загрязнения соединениями ароматического ряда происходит интенсификация процессов разложения органических веществ.
Подводя итог, следует отметить, что при биодиагностике городских почв, видимо, есть смысл концентрироваться на показателях верхнего слоя. Именно он подвергается большему антропогенному воздействию и принимает загрязнения, вследствие чего его показатели характеризуются более выраженными изменениями в ходе урбанизации территорий и при этом ему свойственно большее число корреляционных взаимосвязей.
ВЫВОДЫ
1. При сравнении показателей биологической активности почв различных урболандшафтов установлено, что в разных подтипах почв они характеризовались разнонаправленным изменением под влиянием антропогенного воздействия.
2. В урбаноземах г. Азова и г. Ростова-на-Дону регистрировалась низкая ферментативная активность на фоне высокой микробиологической активности, что может свидетельствовать о перестройке метаболических путей микроорганизмов и снижении их ферментативной активности.
3. Почвы урболандшафтов г. Ростова-на-Дону и г. Азова различаются по показателям ферментативной и микробиологической активности. При этом наиболее выражены различия по показателям ферментативной активности.
4. Различия показателей микробиологической и ферментативной активности в почвах урболандшафтов крупного города более выражены по сравнению с различиями показателей в почвах провинциального города.
5. Выявлены сильные корреляционные зависимости между исследуемыми показателями биологической активности почв, которые в большей степени проявлялись в осенний период. При этом их число в почвах города Азова превышало таковое в почвах города Ростова-на-Дону.
6. Установлены характерные особенности почв различных урболандшафтов по изучаемым показателям. Урбаноземы частично экранированные характеризовались высоким уровнем содержания представителей р. Azotobacter. В черноземах обыкновенных карбонатных исследуемых городов регистрировался максимальный уровень активности уреазы. В образцах индустриземов отмечена высокая численность актиномицетов и микромицетов. В урбаноземах сильно экранированных осенью фиксировалась высокая инвертазная активность, а весной - высокая полифенолоксидазная активность и высокая численность бактерий.
7. Изменения показателей биологической активности почв носили сезонный характер. Осенью разница между значениями показателей исследуемых образцов была более выражена. При этом практически все микробиологические показатели, за исключением численности актиномицетов, имели более высокие значения в осенний период. Оксидоредуктазы проявляли большую активность осенью, а гидролазы – весной. Показатель дыхания почвы изменялся незначительно в разное время года.
8. Индустриземы и урбаноземы сильно экранированные, которые подвержены максимальному антропогенному воздействию по сравнению с другими исследуемыми почвами, характеризовались низкой каталазной активностью на фоне высокой численности актиномицетов. Такие изменения совокупности данных показателей могут использоваться для оценки антропогенного воздействия.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Илюшкина воздействие на почву // Философия и методология науки. Выпуск 2. – Ростов-на-Дону, Изд-во , 2005. – С.42-%; 0,21 п. л.)
2. Илюшкина активность урбаноземов Ростова-на-Дону // Труды аспирантов и соискателей Ростовского государственного университета. Том XII. – Ростов н/Д: Принт, 2005. – С. 75-%; 0,08 п. л.)
3. , Полякова способности основных физиологических групп почвенных микроорганизмов в урбаноземах // Современные проблемы адаптации и биоразнообразия. Труды международной научной конференции. – Махачкала: Издательский дом «Наука плюс», 2006. – С. 184-1%; 0,08 п. л.)
4. , Илюшкина антропогенного воздействия на биологическую активность почв г. Ростова-на-Дону // Доклады Московского общества испытателей природы, том 39: Биотехнология – охране окружающей среды. – М.: Изд-во «Графикон», 2006. – С. 2%; 0,04 п. л.)
5. , , Внуков активность почв различных функциональных зон г. Ростова-на-Дону // Экология и биология почв: проблемы диагностики и индикации. Материалы Международной научной конференции. – Ростов н/Д: Ростиздат, 2006. – С. 398-4%; 0,17 п. л.)
6. Илюшкина экологического состояния городских территорий по численности различных функциональных групп микроорганизмов // Материалы международного конгресса студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспектива -2007». – Нальчик: Изд-во Кабардино-балкарского университета, 2007. – С. 30-%; 0,04 п. л.)
7. Илюшкина биологической активности урбаноземов г. Ростова-на-Дону // Материалы XIV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» Том 1. – М.: СП «Мысль», 2007. – С. 1%; 0,04 п. л.)
8. , , Внуков урбанизации на показатели ферментативной и микробиологической активности почв // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. Науки. 2007. - № 5.- С. 52-%; 0,125 п. л.)
9. Илюшкина активности ферментов в урбаноземах // Наука и технолгии. Тезисы докладов XXVII Российской школы. – Миасс: МСНТ, 2007. – С. 1%; 0,04 п. л.)
Список сокращений
КОЕ – колониеобразующие единицы; ПФО – полифенолоксидаза; АОМЗ – Азовский Оптико-Механический Завод: з-д КПО – завод Кузнечно-Прессового Оборудования; з-д КПА – завод Кузнечно-Прессовых Автоматов.
 |
Печать цифровая. Бумага офсетная. Гарнитура «Таймс».
Формат 60х84/16. Объем 1,0 уч.-изд.-л.
Заказ № 000 . Тираж 100 экз.
Отпечатано в КМЦ «КОПИЦЕНТР»
г. Ростов-на-Дону,
 |
 |
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
