Загрязнение кислотными осадками

В начале 80-х годов в связи с явлением подкисления водоемов, гибелью лесов, разрушением архитектурных памятников началось активное исследование загрязнения биосферы кислотными осадками.

Ухудшение состояния лесов может быть непосредственно связано с нарушением функционирования почвенной микобиоты. Например, под воздействием кислых осадков изменяется функционирование корневой системы деревьев, одной из причин которого может быть гибель грибов- микоризообразователей. Показано и изменение микробного населения почв под воздействием кислых осадков. Как общую тенденцию отмечают снижение численности бактерий и актиномицетов, в то же время численность микроскопических грибов, как более толерантных к повышенной кислотности организмов, может увеличиваться. Но этот эффект может определяться и аккумуляцией мертвого мицелия за счет его худшего разложения в подкисленных почвах [Baath, et al., 1980]. Сообщается [Baath, et al., 1980; Persson, et al., 1989], ибо под влиянием кислотных осадков происходит уменьшение доли живого мицелия в почвах. Однако за счет каких грибов происходят эти изменения - не установлено.

Выполнено несколько исследований по влиянию кислотных осадков на состав сообществ микроскопических грибов. Среди почвенных грибов как наиболее устойчивые к кислым осадкам были выделены грибы ^ spinulosum, Oidiodendron echinulatum [Марфенина, Попова, 1990; Baath et al., 1984].

Загрязнение кислотными осадками, в основном, происходит в виде смешанных промышленных загрязнений, а вычленение этого отдельного фактора в естественных условиях затруднено. Поэтому исследование воздействия кислотных осадков на почвенные микроскопические грибы обычно проводят в модельных полевых и лабораторных опытах с заданными условиями подкисления. Наиболее чувствительны к воздействию кислых осадков - кислые почвы лесных биогеоценозов, которые в основном и были изучены в наших экспериментах.

Анализ комплексов почвенных грибов в альфегумусовых подзолах Литовского национального парка выявил достаточно отчетливые изменения в разные сроки после кислотного полива. Воздействие кислотных осадков, как правило, приводило к уменьшению богатства выделяемых грибов за счет редких видов (табл. 6). Сильное кислотное загрязнение влияло и на состав комплексов: уменьшалась частота встречаемости и обилие (до 10 раз в разные сроки учета) темноокрашенных грибов, реже выделялся и ряд других видов, например, Micwmucor ramannianus, Р janczewskii, Напротив, обычно в вариантах с подкислением увеличивалось присутствие R spinulosum (обилие в 2-4 раза).

И в лабораторных опытах при исследовании грибной сукцессии в условиях более слабого подкисления (рН=3,5) в альфегумусовых подзолах (Кольский полуостров) также наблюдалось снижение встречаемости темноокрашенных грибов.

Таблица 6

//зменение встречаемости (%) микроскопических грибов в Al-Fe гумусовых подзолах под сосняком-черничником при модельном воздействии кислых осадков (Литовский национальный парк, pH 2,5)

Аналогичные тенденции изменения состава при подкислении наблюдались и для группы целлюлозоразлагающих грибов в этих почвах, а также в альфегумусовых подзолах как в Литовском национальном парке, так и на Кольском полуострове.

На более буферных дерново-подзолистых как окультуренных, так и неокультуренных почвах не наблюдалось столь резкого уменьшения выделения группы темноокрашенных грибов в полевых и лабораторных опытах при поливе кислыми растворами (pH 3,5; 2,5). Однако подтверждалась тенденция к доминированию или увеличению встречаемости ? spinulosum при подкислении.

Очевидно, что воздействие кислотных осадков, в первую очередь, может сказываться на наземных частях растений. Поэтому в числе пер

вых кислотное воздействие испытывают эпифитные микроорганизмы. Двухлетнее изучение изменения при модельном кислотном поливе состава эпифитных микроскопических грибов на растениях черники (Vaccinium myrtillus) показало [Марфенина, Попова, 1990], что опять- таки наиболее чувствительны к кислотному загрязнению эпифитные темноокрашенные грибы. Активно развивались на поверхности растений после кислотного воздействия также Р spinulosum, Т koningii, - то есть те же виды, которые были резистентны к кислотному воздействию и в почве (рис. 13).

Рис. 13. Изменение встречаемости (%) микроскопических грибов на поверхности листьев черники в контроле и при модельном воздействии кислотных осадков

(Кольский п-ов, ББСМГУ, через неделю после полива).! -Aureobasidiumpullulans,

2 -Altemaria alternata, 3 — Mycelia sterilia (темноокрашенный),

4 - Cladosporium cladosporioides, 5 - Botrytis cinerea, 6-Penicillium thomii,

7 - P.spinulosum. A - контроль; Б - опыт. (pH 2,5).

Таким образом, по нашим данным наиболее чувствительна на кислотное загрязнение группа темноокрашенных грибов. Ухудшение развития этих грибов, особенно на бедных почвах, важно прогнозировать в связи с возможным участием содержащихся в их клеточных стенках меланиновых пигментов в формировании гумусовых веществ в почвах [Мирчинк, 1988]. Одновременно известно, что темноокрашенные грибы резистентны к ряду антропогенных факторов, например, к радиации [Zhdanova et al., 1994], к транспортному загрязнению, к уплотнению почв [Марфенина и др. 1988] и сохраняются при их воздействии, в то время как встречаемость ряда других грибов снижается. Поэтому смешанное воздействие антропогенных факторов, включающее кислотное загрязнение, может приводить к очень резким нарушениям почвенных грибных сообществ.

В свою очередь, изменение под воздействием кислых осадков эпифит- ной микрофлоры, поступающей на почву с опадом растений, и являющую

ся первым звеном в процессах деструкции опада, может иметь значение для формирования комплексов грибов в подстилках, почвах и протекания микробиологических процессов на территориях с кислотным загрязнением.