биоиндикация — Аридные экосистемы Arid ecosystems

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОРЕМЕДИАЦИИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННОЙ БУРОЙ ПОЛУПУСТЫННОЙ ПОЧВЫ РЕСПУБЛИКИ КАЛМЫКИЯ (МОДЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ)

Минникова Т.В., Русева А.С., Ревина С.Ю. , Колесников С.И., Гайворонский В.Г. Оценка эффективности биоремедиации нефтезагрязненной бурой полупустынной почвы Республики Калмыкия (модельный эксперимент) // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 4 (97). С. 165-175. | PDF

Бурые полупустынные почвы Республики Калмыкия подвержены высокому уровню загрязнения нефтью. Чтобы оценить экологическое состояние почв, необходимо проанализировать не только остаточное содержание нефти, но биологические показатели почв. Цель данной работы – оценить эффективность биоремедиации нефтезагрязненной бурой полупустынной почвы Республики с помощью физико-химических и биологических показателей. В нефтезагрязненную почву (5% от массы почвы) вносили биочар, нитроаммофос, гумат натрия и «Байкал ЭМ-1». Для оценки эффективности ремедиации бурой полупустынной почвы по истечении 30 суток исследовали остаточное содержание нефти, активность каталазы и дегидрогеназ, численность бактерий, длину корней и всхожесть редиса. Установлено, что внесение биочара и «Байкал ЭМ-1» снижает остаточное содержание нефти в бурой полупустынной почве. Биочар и нитроаммофос влияют на содержание легкорастворимых солей, а «Байкал ЭМ-1» – на окислительно-восстановительный потенциал. Гумат натрия вызывает стимуляцию активности каталазы (r = -0.48), длины побегов (r = -0.54), корней (r = -0.54), а также всхожести редиса (r = -0.64). Нитроаммофос стимулирует численность бактерий (r = -0.56), активность каталазы (r = -0.63) и дегидрогеназ (r = -0.84), но угнетает длину побегов и корней редиса (Raphanus sativus L.). Внесение «Байкал ЭМ-1» стимулирует численность почвенных бактерий (r = -0.83), активность дегидрогеназ (r = -0.89) и угнетает длину корней, побегов и всхожесть. Результаты исследования целесообразно использовать при биомониторинге и диагностике состояния нефтезагрязненных бурых полупустынных почв Республики Калмыкия.

Ключевые слова: почва, ремедиация, экологическое состояние, биоиндикация.

DOI: 10.24412/1993-3916-2023-4-166-176

EDN: YVASSE

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ВОЛЬЕРНОГО СОДЕРЖАНИЯ ЖИВОТНЫХ НА ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧВ

Гобарова А.А., Казеев К.Ш., Жадобин А.В., Федоренко А.Н., Колесников С.И. Оценка влияния вольерного содержания животных на экологическое состояние почв // Аридные экосистемы. 2023. Том 29. № 2 (95). С. 109-117. | PDF

Животные в процессе жизнедеятельности оказывают значительное влияние на территорию, где обитают. Исследуемые объекты находятся в зоне сухих степей, где климатические условия лимитируют развитие растительности, способствуют изменениям почвенных характеристик, что в сочетании с воздействием животных усиливает эффект. Цель работы оценить влияние животных на экологическое состояние почв вольеров Ассоциации «Живая природа степи».

В ходе исследования были определены основные показатели экологического состояния почв вольеров с животными на территории вольеров Ассоциации «Живая природа степи» в засушливых районах Ростовской области. Исследовали вольеры разных размеров, с африканскими страусами (Struthio camelus), эму (Dromaius novaehollandiae), козлами (Capra sp.), лошадьми Пржевальского (Equus ferus przevwalskii) и сайгаками (Saiga tatarica), и на территории с полувольным выпасом копытных животных – лошадей (Equus caballus), верблюдов (Camelus bactrianus), буйволов (Bubalus arnee), яков (Bos mutus) и лам (Lama ganicoe). Исследуемые участки отличались интенсивностью деградации почв. Для оценки физического состояния определяли влажность, температуру, плотность и структурность почвы, также была произведена оценка рН, валового химического состава почв, содержания гумуса и биологической активности, было проведено ранжирование участков по степени пастбищной дигрессии.

В ходе исследования вольер с африканскими страусами получил максимальную 10 степень деградации, что характеризуется сильным угнетением растительности и сбитостью почв. Также плотность почвы в вольере с африканскими страусами была наибольшей – 1.49 г/см³, процент структурности наименьшим – 37%. Данные параметры имели тесную отрицательную корреляцию с давлением копыт и лап животных на почву (-0.9). Уровень влажности на исследуемых участках не поднимался выше 11%, несмотря на это ферментативная активность почв зависела больше не от гидротермических условий, а от влияния выделений продуктов жизнедеятельности животных. В вольерах с копытными животными, в частности в вольере с козлами, активность каталазы и уреазы всегда была выше, чем на остальных участках. Там же было отмечено высокое содержание гумуса – 10.3%, что является нехарактерным для каштановых почв и подтверждает влияние на них жизнедеятельности животных.

По результатам исследований наиболее низкие значения структурности, гумуса и биологической активности, а также повышенная плотность сложения почвы были в вольере с африканским страусом. Полученные данные объясняют уменьшение роста и развития растительности на территории, где обитают содержащиеся в скученных условиях животные.

Ключевые слова: пастбищная дигрессия, экологическое состояние, ферментативная активность, биоиндикация, содержание гумуса, физические свойства.

DOI: 10.24412/1993-3916-2023-2-109-117

EDN: WRCBNN

РЕАКЦИЯ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ ПОЧВ КСЕРОФИТНЫХ ЛЕСОВ ЧЕРНОМОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ КАВКАЗА НА ПИРОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

Вилкова В.В., Казеев К.Ш., Шхапацев А.К., Колесников С.И. Реакция ферментативной активности почв ксерофитных лесов черноморского побережья Кавказа на пирогенное воздействие // Аридные экосистемы. 2022. Том 28. № 1 (90). С. 107-114. | PDF

В последние годы увеличилось распространение природных пожаров в России и мире. Пожары оказывают катастрофическое воздействие на лесные экосистемы, а также значительное влияние на биоту и биологическую активность почв. В последние годы была проведена оценка ферментативной активности коричневых почв ксерофитных лесов черноморского побережья Кавказа после воздействия пожаров. Исследуемая территория расположена на Абраусском полуострове черноморского побережья России в государственном природном заповеднике «Утриш». Распространенные здесь ксерофитные леса и редколесья состоят из различных видов можжевельников, дубов, фисташки и других пород; почвенный покров представлен сочетанием коричневых почв разной степени мощности, каменистости, карбонатности и гумусированности. Исследованные постпирогенные участки различаются разным периодом восстановления (0-11 лет). Почвенные образцы были отобраны с трех разных глубин (0-3, 3-10 и 20-30 см) в трехкратной повторности. Показано значительное долговременное влияние пожаров на активность ферментов (каталаза, инвертаза, пероксидаза, уреаза) в коричневых субтропических почвах. Содержание органического углерода непосредственно после пожара в поверхностном горизонте возрастает вследствие накопления пирогенного углерода золы, пепла и сажи на поверхности почв. Через год после пожара содержание углерода в почвах уменьшается на 47%, а через 11 лет приближается к контрольным значениям. Активность каталазы, уреазы и фосфатазы коричневых постпирогенных почв сразу после пожара была уменьшена на 43-69% по сравнению с почвой контрольного участка. Активность пероксидазы, наоборот, была простимулирована пожаром. В дальнейшем степень инактивации ферментов и изменение содержания органического углерода в постпирогенных почвах зависело от времени постпирогенного восстановления экосистем и вида фермента. Выявлены особенности изменения активности ферментов при восстановлении постпирогенных коричневых почв. Полного восстановления ферментативной активности постпирогенных коричневых почв не произошло и через 11 лет после пожара. Установлено изменение корреляционных связей активности ферментов и содержанием в почве органического углерода в постпирогенных коричневых почвах разного возраста.

Ключевые слова: почвенные ферменты, пирогенное воздействие, пожары, биоиндикация.

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-1-107-114