БИОХИМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЧВ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЗОН Г. ПЕРМИ Шестаков И.Е., Ерёмченко О.З., Каменщикова В.И. Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия. galendil@yandex. ru
BIOCHEMICAL ACTIVITY OF SOILS IN DIFFERENT FUNCTIONAL ZONES OF PERM CITY Shestakov I.E., Eremchenko O.Z., Kamenshikova V.I. Способность городской почвы создавать условия для произрастания растений отражают агрохимические и биохимические показатели.
В почвах и ТПО разных функциональных зон г. Перми исследованы экологические показатели состояния корнеобитаемых горизонтов мощностью 0-25 см: рН водный и солевой, сумма обменных оснований, содержание органического углерода, подвижные фосфаты, подвижный калий, активность каталазы, активность уреазы, фосфатазы, базальное дыхание (БД), субстрат индуцированное дыхание (СИД). В трансформированных почвах и ТПО зеленых, промышленных и сельскохозяйственных зон в равной степени встречаются показатели фоновой, повышенной и пониженной биохимической активности корнеобитаемых слоев. В районах малоэтажной застройки почти половина показателей состояния корнеобитаемых горизонтов были выше фоновых. Наихудшая экологическая обстановка отмечена в районе многоэтажной застройки, где при глубокой трансформации почвенного покрова 60 % биохимических показателей понижены относительно фона, всего 11 % показателей были выше фонового уровня, что свидетельствует о нарушении экологической функции почвенного покрова. Статистическая обработка показала среднюю корреляционную зависимость между органическим углеродом, суммой оснований, подвижным фосфором, с одной стороны, и активностью каталазы, уреазы, показателями «дыхания», с другой стороны. Фосфатазная активность почвы коррелирует с содержанием подвижных элементов минерального питания растений. Результаты обработки данных методом главных компонент показали, что в поверхностных слоях почв и ТПО селитебных, промышленных и сельскохозяйственных зон г. Перми 40 % изменчивости свойств определяют факторы, определяющие актуальную и обменную кислотность. Под их действием существенно изменяются интегральные показатели биохимической активности - БД и СИД. Вторыми по степени воздействия являются факторы, влияющие на содержание органического углерода (гумуса) в корнеобитаемых слоях. Они определяют 21 % изменчивости показателей и существенно регулируют активность уреазы. Поскольку биохимическая активность городских почв зависит от содержания органического вещества и кислотности, данные показатели почв можно регулировать, в целом улучшая экологические функции почв. БАЗИДИОМИЦЕТЫ КАК БИОИНДИКАТОРЫ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ Широких А.А.1, Широких И.Г.1,2, Пушкарёва Л.В. 1 НИИ сельского хозяйства Северо-Востока Россельхозакадемии, Киров, Россия. aleshirokikh@yandex.ru 2 Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, и Вятский государственный гуманитарный университет, Киров, Россия MUSHROOMS IS BIOINDICATORS IN URBAN ECOSYSTEMS Shirokikh A.A., Shirokikh I.G., Pushkareva L.V. Микобиота городских скверов и парков представлена в основном ксилотрофными базидиомицетами, т.к. большая часть наземных сапротрофных макромицетов убирается вместе с растительным опадом. На загрязненных территориях города в плодовых телах надревных грибов могут накапливаться тяжелые металлы (ТМ). В обследованных биотопах г. Киров сообщества базидиальных макромицетов были представлены, в основном, видами порядков Aphyllophorales и Agat^ales. Большая часть афиллофоровых грибов — представители семейства Poriaceae - формирует устойчивые к гниению и поеданию насекомыми многолетние плодовые тела, что делает их удобным объектом мониторинга окружающей среды, но не отражает аккумуляцию ТМ в короткий период времени. Аккумуляция ТМ трутовыми грибами, образующими однолетние базидиомы, более точно отражает ситуацию загрязнения городской среды в реальном времени. Как показал анализ распределения ксилотрофных видов по биотопам, Polyporus squamosus наиболее широко распространён в скверах и парках города. Этот гриб образует крупные однолетние базидиомы в период с мая по сентябрь на старых пнях и стволах живых деревьев. В результате проведённых исследований выявлено накопление трутовиком таких ТМ, как Cu, Zn и Pb. Максимальные концентрации содержащихся в базидиомах металлов очень близки и составили для Cu, Zn и Pb соответственно 24.6, 23.3 и 21.6 мкг/г. В ряду сопряжённых субстратов «почва - древесина - плодовое тело гриба» максимальное содержание меди отмечено в древесине - 330 мкг/г.
В почве содержание меди (0.4-12 мкг/г) во всех образцах было ниже, чем в биомассе плодовых тел (24.6 мкг/г) и древесине, что указывает на высокую миграционную способность этого элемента. В том же ряду субстратов для цинка отмечено более высокое содержание в почве (от 30 до 90 мкг/г), чем в базидиомах P. squamosus и в древесине (23.3 мкг/г). Для свинца более высокая концентрация также отмечена в почве, чем в древесине (5.2 мкг/г) и в базидиомах гриба (2.1-21,3 мкг/г). В некоторых образцах древесины свинец не обнаруживался, а в биомассе грибов присутствовал. Вероятно, в базидиомы трутовика этот элемент попадает аэральным путём, минуя ткани дерева. Аккумуляция ТМ базидиомами P.squamosus зависела также от высоты их расположения на стволе дерева. Максимальное содержание меди и цинка отмечено в базидиомах, собранных на высоте от 10 до 20 см, а минимальная - в собранных на высоте от 50 до 150 см над уровнем почвы. В отличие от биофильных элементов, высокое содержание свинца (19.8-21.6 мкг/г), обнаружено в базидиомах, располагавшихся как на высоте 1020 см, так и свыше 150 см над уровнем почвы. Этот факт также свидетельствует в пользу аэральной аккумуляции этого элемента плодовыми телами трутовика. Благодаря широкому распространению и высокой биоаккумулирующей способности плодовые тела P.squamosus можно использовать для биоиндикации загрязнения городской среды ТМ. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЛОТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПО ЗООБЕНТОСУ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ Шитиков В.К., Зинченко Т.Д., Головатюк Л.В. Институт экологии Волжского бассейна РАН, Тольятти, Россия. stokl946@gmail.com FUZZY-BASED INDEX FOR THE EVALUATION OF THE ECOLOGICAL CONDITION OF RIVER SYSTEMS ON ZOOBENTHOS Shitikov V.K., Zinchenko T.D., Golovatjuk L.V. Европейской рамочной директивой (WFD, 2000/60/EC) для оценки состояния экосистем рекомендован набор биотических индексов, каждый из которых не является детально стандартизованным и универсальным применительно к различным водным объектам или регионам. Сложный характер реакции экосистем на негативные воздействия в их резистентной фазе предопределил разработку комплексных или «интегральных» критериев, обобщающих n частных показателей качества (Балушкина, 1997; Баканов,1999; Зинченко и др., 2000). В то же время, мультиметрические индексы, построенные по аддитивным формулам, являются достаточно произвольными комбинациями отдельных свойств сообществ, причем высокие значения одних метрик склонны нивелировать низкие значения других, т.е. приводить к сглаженному «среднебольничному» уровню общей оценки состояния экосистем. Альтернативой является математический аппарат нечетких множеств (Silvert, 2000), который включает формализм взвешивания роли каждого фактора или компонента экосистемы х , что обеспечивает их соизмеримость на всем диапазоне обобщенных оценок. Для этого в процессе фаззификации (fuzzification) каждому элементу x ставится в соответствие функция принадлежности (membership) заданного вида рС(х), которая принимает значения на интервале от 0 («не влияет») до 1 («сильное влияние»). Оценка степени нарушенности экосистем проводится с использованием нечеткого логического вывода, опирающегося на упорядоченное множество логических заключений (композиционных правил в отношении нечетких переменных и их комбинаций), построенных по эмпирическим данным. Тестирование индекса, основанного на нечеткой логике, проводилось с использованием результатов многолетних наблюдений на 42 малых реках Среднего и Нижнего Поволжья, испытывающих различный уровень антропогенного воздействия. В список параметров среды и качества воды включались гидрохимические и геоморфологические показатели изученных водотоков, а также расчетные оценки промышленной, рекреационной и сельскохозяйственной нагрузки. Биоиндикация состояния экосистем осуществлялась по совокупности традиционных для речных донных сообществ индексов разнообразия (H Шеннона, D Симпсона, а Фишера, таксономическое своеобразие Д, индексы доминирования) и биотических коэффициентов (W-статистика Кларка-Уорвика, индекс р. Тренд, BMWP, EPT, различные версии олигохетных и хирономидных индексов). Методика расчетов в целом соответствовала схеме обоснования индекса FINE (Fuzzy INdex of ecosystem Integrity - Munari, Mistri, 2007).
Еще по теме БИОХИМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЧВ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЗОН Г. ПЕРМИ Шестаков И.Е., Ерёмченко О.З., Каменщикова В.И. Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия. galendil@yandex. ru: