ОПЫТ МОРФОЛОГИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ПОЧВ БОТАНИЧЕСКОГО САДА МГУ НА ЛЕНИНСКИХ ГОРАХ Прокофьева Т.В., Розанова М.С. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия. tatianaprokofieva@yandex. ru
THE MORPHOLOGICAL DIAGNOSTICS EXPERIENCE OF MSU BOTANICAL GARDEN (LENINSKIE GORY) SOILS Prokofieva T.V., Rozanova M.S. Для создания серии пробных площадок, предназначенных для исследования разнообразия и условий обитания ряда групп живых организмов, были инициированы почвенные исследования на территории Ботанического сада МГУ.
В 2012 г. исследованы 10 полнопрофильных почвенных разрезов в дендрарии и на газонах. В результате полевых исследований обнаружено, что природной основой для современного почвообразования на территории Ботанического сада являются частично сохранившиеся профили дерново-подзолистых неглубокоосветленных среднесуглинистых почв на покровных суглинках, а также техногенные отложения, образовавшиеся в результате их переотложения и захламления фрагментами строительного и бытового мусора. Описанные в большинстве разрезов пахотные горизонты и урбиковые горизонты почв поселений (в трех разрезах) дают основания предполагать, что до строительства рассматриваемый участок был распахан, а в восточной его части существовало поселение сельского типа. Поверх в разной степени сохранившихся агродерново-подзолистых почв залегают слои техногенных отложений сформированные в период строительства комплекса зданий МГУ. В среднем на территории дендрария они имеют относительно небольшую мощность (20-40 см). В местах заполнения природных депрессий рельефа и водотоков мощность их увеличивается до метра и более. В большинстве случаев техногенные отложения содержат в себе включения карбонатного материала. Характерной чертой органопрофилей почв Ботанического сада является наличие поверхностного гумусово-аккумулятивного горизонта образовавшегося, по всей видимости, из материала рекультивационных смесей, которыми была покрыта вся территория Ботанического сада в процессе его закладки более 50 лет назад. Однако мощность современного горизонта, вскрываемого на поверхности, соответствует биоклиматическим условиям зоны южной тайги и составляет 10-15 см. В местах, где подсыпки рекультивантов производились неоднократно (например, на газонах), наблюдаются серии таких горизонтов. На поверхности почв дендрария даже под хвойными породами деревьев присутствует подстилка деструктивного типа, состоящая из растительных остатков последних нескольких лет. Более мощные стратифицированные подстилки наблюдались только на территориях, где поверх агродерновоподзолистых почв отсутствовали техногенные горизонты или присутствующие техногенные горизонты не содержали карбонатных включений, и, следовательно, химические характеристики почв были максимально приближены к естественным. Современное содержание Сорг в поверхностных горизонтах сильно варьирует - от 3.5 до 6.1 %. Это может быть связано с несколькими причинами. Во-первых, с характером растительности и, соответственно, с опадом и его количеством, поступающим на поверхность почвы; во-вторых, со свойствами подстилающих горизонтов (некоторые содержат карбонатные включения разного происхождения). Почвы, сформированные на месте бывших поселений, имеют в профиле погребенные горизонты с высоким содержанием определяемого органического вещества хорошо диагностируемые визуально и химически. БИОТЕСТИРОВАНИЕ ТАЛОЙ ВОДЫ И ПОЧВОГРУНТА ТЕРРИТОРИИ ОБЪЕКТА РАЗМЕЩЕНИЯ ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА Прошкина О.Б.1, Янтурин С.И.2, Семенова И.Н. 2 1 Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Магнитогорск, Россия. obproshkina@mail.ru 2 Сибайский институт (филиал) Башкирского государственного университета, Сибай, Россия. alexa-94@mail.ru BIOTESTING MELT WATER AND SOIL OF THE OBJECT TERRITORY OF WASTE DISPOSAL OF METALLURGICAL PRODUCTION Proshkina O.B., Yanturin S.I., Semenova I.N. Объектом исследования явилась территория, занимаемая шлакоперерабатывающей установкой АМКОМ-2 в районе шлаковых отвалов III очереди, сформированных в период с 30-х до 60-х гг. XX столетия из отходов производства Магнитогорского металлургического комбината. Биотестирование зоны влияния объекта размещения отходов изучали по образцам снегового покрова, в том числе разбавленным. Лабораторные эксперименты были проведены в биологической лаборатории Государственного бюджетного учреждения Республики Башкортостан «Управление государственного аналитического контроля». Показано, что пробы снега, отобранные на расстоянии 200 и 500 м от установки по переработке шлаков АМКОМ-2, в концентрации 25-100 % оказывают острое токсическое действие на дафний, что свидетельствует о высоком уровне загрязнения. Пробы, отобранные на расстоянии 1000 м и 1500 м от установки, не оказывают острого токсического действия на тест-объект. Вместе с тем, культивирование дафний в талой воде пробы, отобранной на расстоянии 1000 м от установки, в течение короткого периода времени (96 ч) приводит к 40 %-ной гибели их, что свидетельствует о хроническом токсическом действии талой воды на тест-объект. Пробы снега, отобранные в точке условного контроля (5000 м от источника загрязнения) и фона (15000 м от источника загрязнения), по результатам биотестирования не оказывали токсического действия на тест-объект за 96 ч инкубирования. Обнаружена высокая степень корреляции между гибелью тест-объекта и суммарным показателем загрязнения почв тяжелыми металлами (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni, Mn). Исследование влияния водной почвенной вытяжки на дафнии показало отсутствие острого токсического действия за 96 ч инкубирования. Хроническое токсическое действие водной вытяжки из почвогрунта отслеживалось по изменению гибели особей на протяжении 14 сут. Установлено, что поверхностный слой почвы (0-10 см) менее токсичен, чем глубинный. Результаты биотестирования снегового покрова, отобранного в непосредственной близости от установки АМКОМ-2 (200 м и 500 м) свидетельствуют о наличии острого токсического действия на тест-объект. Расчет коэффициента корреляции между суммарным показателем загрязнения почв тяжелыми металлами и гибелью дафний показал наличие тесной связи между ними. Итоги теста с использованием кресс-салата на исследование фитотоксических свойств почвогрунта показали, что почвы, отобранные на расстоянии 200 м, 500 м и 1500 м от установки по переработке шлака, обладают выраженной фитотоксичностью. Обнаружена достоверная корреляционная связь между содержанием Cd и всхожестью семян (г = -0.80); длиной зародышевого корешка проростков и содержанием Pb (г = -0.98), Mn (г = -0.93); длиной побега проростков и содержанием Mn (г = -0.98), Pb (r = -0.97), Zn (r = -0.93) при р < 0.05. Выявлено наличие тесной корреляционной связи между длиной побега кресс-салата и суммарным показателем загрязнения почвогрунта, отобранного в районе установки АМКОМ-2.
ВЛИЯНИЕ ТРАНСПОРТНОЙ НАГРУЗКИ НА МИКОБИОТУ ГОРОДСКИХ ПОЧВ КИРОВА Пукальчик М.А.1, Семенова Т.А.2 , Терехова В.А.1,2 1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия. pukalchik. maria@gmail. com 2 Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Москва, Россия INFLUENCE OF TRANSPORT LOADING ON SOIL MICROBIAL COMMUNITY STRUCTURE IN URBAN SOILS Pukalchik М.А.1, Semenova Т.А. 2 , Terekhova V.A.1,2 Анализ почвенных микробных сообществ признается одним из наиболее сложных разделов локального экологического мониторинга. Вместе с тем он необходим, поскольку почвенные микроорганизмы являются чуткими индикаторами на различные изменения в среде (Терехова, 2007). В данной работе предпринята попытка провести оценку почв, прилегающей к автотрассе, на основе ряда структурно-функциональных параметров микробных сообществ. Объектом исследования служили поверхностно-смешанные почвенные образцы, отобранные на территории промышленного района г. Кирова. Пробные площадки располагались по трансекте в направлении удалении от оживленной автотрассы (на удалении 5-200 м). Всего в 2011 г. исследовано 5 площадок. Структуру почвенных микромицетов оценивали методом посева почвенной суспензии на среду Чапека (Методы микологии..., 1986) с использованием показателей общей численности колониеобразующих единиц (КОЕ), числа видов, доли устойчивых к неблагоприятным факторам темнопигментированных видов грибов, доли быстрорастущих видов, потребляющих легкодоступный органический субстрат. На основании данных предшествующего химического анализа был посчитан суммарный показатель загрязнения почв Zc по Саету (Пукальчик, Терехова, 2012, Вестник МГУ, сер. 17. № 4), практически все образцы характеризовались допустимой степенью загрязнения (Zc < 16). Образец с площадки, расположенной наиболее близко к автомагистрали (на расстоянии 5 м) характеризовался умеренно опасным уровнем загрязнения (16 < Zc < 32). Анализ содержания грибов в почвенных образцах, отобранных в летний засушливый период, показал сравнительно невысокие показатели общей численности микромицетов во всех вариантах (от 22*106 до 25.7* 106 КОЕ/г почвы). При изучении структуры сообществ микромицетов, способных расти на питательной среде, выявлен 21 вид микромицетов. Видовое разнообразие было невелико во всех образцах - от 4 до 7 видов микромицетов. Доминировали по частоте встречаемости стерильные формы грибов (частота встречаемости 100 %), были широко представлены темноокрашенные виды микромицетов, часто отмечался Clonostachys rosea (частота встречаемости 80 %), известный как гиперпаразит. На фоне невысокой общей численности КОЕ микромицетов, можно говорить о заметных тенденциях в изменении структуры грибных сообществ. Наибольший интерес представляет тенденция к снижению доли меланизированных форм в почвах по мере удаления от автотрассы, что подтверждает биоиндикационную значимость доли темноокрашенных грибов при загрязнении почв тяжелыми металлами. Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 10-04-90758-моб_ст). БОТАНИЧЕСКИЙ САД МГУ - МОДЕЛЬНАЯ ПЛОЩАДКА ДЛЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. Раппопорт А.В. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия. arapp@mail.ru BOTANICAL GARDEN OF THE MOSCOW STATE UNIVERSITY- THE MODEL PLOT FOR MONITORING OF THE ENVIRONMENT Rappoport A. Проблема поиска интересного (и удобного) модельного объекта всегда стоит перед исследователями. Ботанический сад МГУ привлек внимание по целому ряду причин: это закрытая территория, где можно проводить долгосрочные опыты, ограниченное антропогенное воздействие, известная история и удобное расположение территории. В начале 2000-х гг. было проведено исследование почв и почвенной биоты в Ботаническом саду МГУ. Оказалось, что почвы Ботанического сада коренным образом отличаются от других почв в городе. Также изученные почвы отличаются от природных почв Подмосковья. Эти отличия проявляются в строении почвенного профиля, агрохимических свойствах и составе почвенной биоты (Строганова, Раппопорт, 2005). Стало очевидно, что высокую ценность имеют не только коллекции растений, но и почвы, которые характеризуются высоким уровнем плодородия, низким уровнем загрязнения и являются рефугиумом для многих групп живых организмов. Наличие различных биотопов, часто довольно контрастных, на относительно небольшой территории (500 х 600 м) позволяет выделить целый ряд модельных площадок, на которых можно вести экологический мониторинг. В качестве ключевых участков в Ботаническом саду МГУ были выбраны как открытые участки с травянистой растительностью, так и биотопы в дендрарии, где сомкнутость древесного яруса достигает 90 %. Участки, занятые древесной растительностью, выбирались таким образом, чтобы были представлены как аборигенные, так и интродуцированные породы, но в любом случае - достаточно широко распространенные на территории города. Это позволит, во-первых, сравнивать результаты работы с результатами, полученными для селитебных и общественных территорий города, и во-вторых, разрабатывать рекомендации для городского хозяйства по созданию и уходу за озелененными территориями. В Саду проводят исследования микологи, микробиологи, энтомологи, орнитологи, специалисты по химии гумуса. Для того, чтобы координировать работу по выбору ключевых участков и наладить обмен получаемыми данными, в 2011 г. была разработана программа «Эколого-генетические и сравнительно-исторические исследования почвенного покрова, растительного и животного мира Ботанического сада МГУ». Предлагается два типа исследований: мониторинговые наблюдения в течение ряда сезонов по всей территории и детальные обследования на ключевых площадках. В рамках настоящей конференции планируется обсудить результаты исследований, полученные в 2012 г., и разработать рекомендации по использованию различных объектов в образовательных и учебных программах, проводящихся на биологическом факультете и факультете почвоведения МГУ. Таким образом, Ботанический сад МГУ является не только уникальным ботаническим объектом на территории города, но и резерватом биоразнообразия, универсальным учебным полигоном для отработки различных методик экологического мониторинга. 1. Строганова М.Н., Раппопорт А.В. Специфика антропогенных почв ботанических садов крупных городов южной тайги // Почвоведение. 2005. № 9. С. 1094-1101.
Еще по теме ОПЫТ МОРФОЛОГИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ПОЧВ БОТАНИЧЕСКОГО САДА МГУ НА ЛЕНИНСКИХ ГОРАХ Прокофьева Т.В., Розанова М.С. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия. tatianaprokofieva@yandex. ru: