Изменение микробиологической активности почвы степных лесов под влиянием копролитов Lumbricidae в условиях антропогенного пресса

УДК 574.4: 595.7

А. Е. Пахомов, О. Н. Кунах, О. Н. Кожемяка

Днепропетровский национальный университет,
г. Днепропетровск, Украина, E-mail: zoolog@mail.dsu.dp.ua

В настоящее время в степном Приднепровье в связи с возросшей антропогенной нагрузкой экологическая обстановка оценивается как сильно напряженная с переходом в разряд критической. В наибольшей степени различные трансформационные процессы отмечаются в эдафотопе, где в конечном итоге фокусируются все формы антропогенного воздействия на экосистему. Поэтому чрезвычайно важным является выявление функциональных особенностей биоты, направленных на усиление экологической устойчивости эдафотопа.

Решению этой проблемы и посвящена данная работа, в которой сделана попытка выявить воздействие почвенной мезофауны (на примере дождевых червей) на изменение количественных показателей функциональных групп почвенной микрофлоры.

Для этого нами были поставлены эксперименты, выявляющие роль дождевых червей в развитии микрофлоры в условиях загрязнения среды тяжелыми металлами (Pb, Ni, Cd).

Эксперимент проводился в природных условиях на Присамарском международном биосферном стационаре в пристенной липо-ясеневой дубраве со звездчаткой. На участки почвы размером 1 х 1 м вносились соли азотокислого Pb, Ni и Cd в концентрации 5 ПДК. Все исследования проводились одновременно и на контрольном участке липо-ясеневой-дубравы, который не подвергался действию токсических элементов. Пробы отбирались через 2 и 10 месяцев после внесения в почву поллютантов из почвенных горизонтов до 25 см. Обработка проб проводился по общепринятым методикам. Для изучения численности микроорганизмов почв использовался метод посева на плотные питательные среды. Проведен анализ копролитов дождевых червей на присутствие в них олигонитрофилов и актиномицетов с контрольных, не подверженных воздействию поллютантов участков почв. Было установлено, что в копролитах дождевых червей актиномицетов и олигонитрофилов больше, чем в почве, где обитают черви.

В местах воздействия различных поллютантов в почве отмечено увеличение численности микроорганизмов по сравнению с контрольным участком. Особенно эта тенденция прослеживается на участках с большей продолжительностью воздействия поллютанта на эдафотоп (10 месяцев). Кроме этого выявлено увеличение количества микроорганизмов на зараженных поллютантами участках почвы в копролитах дождевых червей. Показатели этого увеличения ниже, чем на контрольных участках.

В естественных условиях, очевидно, идет несколько иной процесс (подавление в почве вегетативной микрофлоры поллютантами). Мы же использовали в своих исследованиях метод посева на плотные питательные среды, где создавались наиболее благоприятные условия для развития микрофлоры, т. е. определяли не актуальную активность микрофлоры, а потенциальную, по которой нельзя судить о количественных характеристиках, а, как утверждает Е. Н. Мишустин, можно говорить лишь о направленности микробиологических процессов.

Таким образом, в копролитах дождевых червей происходит изменение численности функциональных групп микрофлоры, направленное в сторону ее количественного увеличения, как на контрольных, так и на подверженных воздействию поллютантов участках почв. На последних эффективность деятельности дождевых червей ниже. Т. е. дождевые черви способствуют увеличению защитных свойств почвы, что благоприятно сказывается на микробиологической активности, которая значительно усиливает этот процесс.

В кишечнике дождевых червей и, особенно, в их экскрементах (копролитах) интенсивность микробиологических процессов намного выше чем в почве. Здесь образуются гумусовые вещества – фульвокислоты и гуминовые кислоты. Это довольно активные вещества, которые могут образовывать прочные комплексные соединения со многими металлами. Таким образом, тяжелые металлы выводятся из круговорота веществ.

Одно из важнейших следствий прохождения почвы и растительных остатков через кишечник животных – это нейтрализация и подщелачивание кислых продуктов распада органических соединений. В нейтральной и щелочной среде металлы прочно связаны, и комплексные соединения являются нерастворимыми, т. е. снижается токсическое действие тяжелых металлов на живые организмы. В среде, лишенной влаги, прекращается питание большей части микроорганизмов. В копролитах червей, а также в переработанной ими почве содержится большое количество прочносвязанной воды. Это способствует сохранению почвенной влаги – необходимого условия для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов.

В обыкновенных черноземах степных биогеоценозов копролиты дождевых червей играют главную роль в микроструктурной организации гумусовых горизонтов. Масштабная структурообразующая деятельность люмрицид в почвах степных лесов способствует созданию копролитовых горизонтов, которые практически полностью состоят из зоогенных агрегатов.

Активность дождевых червей, увеличение количества микрофлоры в копролитах, способность накапливать в тканях значительное количество поллютантов способствуют зоогенному снижению уровня загрязнения почв и выводу токсических элементов из круговорота веществ. Однако при таком тесном взаимодействии микрофлоры и дождевых червей раздельно оценить значение каждого из них пока трудно. Таким образом, люмбрициды в условиях загрязнения почв поллютантами, способствуя увеличению микробиологической активности, яв­ляются одним из зоогенных факторов устойчивости почв степных биогеоценозов степной зоны.


Zoocenosis — 2003
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2003. – С. 142-143.

Розповісти колегам:

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники