Микробиологическая характеристика почв рекреационных зон г. Красноярска

Размещено на http://www.allbest.ru/

Микробиологическая характеристика почв рекреационных зон г. Красноярска

Установлено, что самым чувствительным индикатором состояния любой почвенной экосистемы, подверженной рекреационной нагрузке является микробиота. Изучение микробных ценозов тесно связано с решением ряда фундаментально-теоретических проблем и не менее значимых практических задач (Мишустин, 1975; Никитин, 1975; Звягинцев, 1987). Сюда относится, в частности, выявление основных закономерностей формирования и устойчивости микробных ценозов, а также характер влияния на эти системы рекреационной нагрузки.

В качестве объекта исследования выступают почвы городских парков и скверов, подверженные рекреационным нагрузкам. Расположены рекреационные зоны на территории Железнодорожного, Советского, Октябрьского и Центрального районов города Красноярска. Всего было обследовано 5 рекреационных зон города Красноярска: Гвардейский парк, сквер на проспекте Свободный «Троя», сквер на улице им. Н.К. Крупской, Центральный парк, парк им. Ю.А. Гагарина.

По степени кислотности почвы исследуемых рекреационных зон районов г. Красноярска относятся к щелочным и слабощелочным: Центральный парк (рН=10,8-11,3), Гвардейский парк (рН=9,6-10,0), сквер на пр. Свободном (рН=9,2-9,8) и на ул. им. Н.К. Крупской (рН=10,1-10,8), парк им. Ю.А. Гагарина (рН=8-9) соответственно.

Для большинства исследуемых рекреационных участков характерно высокое содержание органического углерода, особенно, в Центральном и Гвардейском парке 6,2-6,5 % и 3,6-4,8%, что может быть связано с большим количеством антропогенных включений на поверхности почвы (бытовое загрязнение, остатки продуктов питания и т.д.). Низкие значения отмечались в сквере на пр. Свободный - 2,3-3,7% и на ул. Крупской - 2,3-4,1%., а также в парке им. Гагарина - 4,2-4,4 % в среднем.

Содержание общего азота в исследуемых образцах почвы среднее и низкое, возможно за счет потерь в виде аммонийного азота 0,16-0,20 % - в Гвардейском парке, 0,20-0,25 % - в сквере на пр. Свободный, 0,16-0,22 % - в сквере на ул. Крупской и 0,21-0,23 % -в парке им. Ю.А. Гагарина, однако в Центральном парке по сравнению с остальными участками количество общего азота более высокое и соответствует высокому содержанию органического углерода 0,24-0,27%.

Наибольшее содержание аммонийного азота определено также в почве, отобранной в Центральном парке - 30,1-32,0 мг/кг почвы, в основном за счет более высокого содержания органики вследствие загрязнения бытовым мусором и соответственно более высокой активности аммонифицирующих бактерий. В сквере на пр. Свободном и Гвардейском парке данные показатели ниже 20,5-22,3 и 25,6-28,9 мг/кг почвы. В почвах менее подверженных рекреационной нагрузке нитрификационные процессы протекают более интенсивно, что связано с лучшими условиями аэрации и влагообеспеченности, на которые так чутко реагируют нитрифицирующие микроорганизмы.

Содержание нитратного азота в почве большинства рекреационных зон очень низкое и показатели достоверно не различались: парк им Ю.А. Гагарина - 0,8-1,6 мг/кг почвы, Гвардейский парк - 1,8-5,16 мг/кг почвы, сквер на пр. Свободный - 0,9-1,26 мг/кг почвы и на ул. Крупской - 2,3-2,5 6 мг/кг почвы, в отличие от почвы Центрального парка - - 1,8-2,6 мг/кг почвы.

Наибольшие значения фактической рекреационной нагрузки (т.е. количество посетителей единовременно находящихся на территории рекреации) установлены в Центральном парке 68-75 чел/час. Следующей зоной по интенсивности воздействия рекреантов является сквер на ул. Крупской. (18-50 чел/час), что очевидно связано с большей эстетической привлекательностью, доступностью и комфортными условиями для отдыха горожан. Средние значения количества рекреантов определены в рекреационных участках сквера на пр. Свободный 20-25 чел/час и парке им. Ю.А. Гагарина 28-32 чел/час, а также в Гвардейском парке 10-45 чел/час.

Изучение эколого-трофических групп микроорганизмов (ЭКТГМ) проводили методом разведений на диагностических питательных средах: микромицеты - на кислом среде Чапека; микроорганизмы, использующие минеральный азот на крахмало-аммиачном агаре (КАА); олиготрофы - на почвенном агаре (ПА); олигонитрофилы - на среде Эшби; аэробные целлюлозоразрушающие микроорганизмы - на среде Гетчинсона. Все посевы проводили из двух параллельных колб в трехкратной повторности из 3-го, 4-го и 5-го разведений. После определения влажности каждого образца почвы при 105⁰С численность микроорганизмов пересчитана на 1 г абсолютно сухой почвы и выражена в колонеобразующих единицах (КОЕ г^-1) (Сэги, 1983).

Численность микроорганизмов, усваивающих минеральный азот и выявляемых на КАА, указывает на интенсивность процессов минерализации органического вещества и наличие минеральных форм азота. Наиболее высокие значения данной группы микроорганизмов установлены в почве сквера на ул. Крупской и пр. Свободный - 42 и 49*10 ⁶ КОЕ г^-1 почвы (рис.1). Эти данные свидетельствуют о том, что в этих почвах более интенсивно протекают процессы минерализации органического вещества и присутствует большее количество минеральных форм азота. Низкие значения численности микроорганизмов установлены в парке им. Гагарина, что объясняет направленность биохимических процессов в этих почвах, скорее всего в сторону гумификации.

Рис.1. Общая характеристика количества эколого-трофических групп микроорганизмов почвы рекреационных зон г. Красноярска: 1 - олигонитрофилы; 2 - олиготрофы; 3- целлюлозоразрушающие микроорганизмы; 4 - микроорганизмы, использующие минеральные формы азота.

Анализируя данные, полученные по численности олигонитрофилов, олиготрофов и целлюлозоразрушающих микроорганизмов определено, что наибольшее количество этих трех групп присутствует в почве Гвардейского парка, что говорит о низкой рекреационной нагрузке и, следовательно, меньшем воздействии на почвенную микрофлору в результате вытаптывания.

В почве, отобранной на ул. Крупской также достаточно высокие значения численности олиготрофов и олигонитрофилов - 105 и 50*10 ⁶ КОЕ г^-1 почвы (рис.1)., что также говорит о недостаточном количестве минеральных элементов. Так как активное развитие данных групп микроорганизмов возможно в среде, где имеются лишь следы азотсодержащих минеральных или органических соединений, а олигонитрофильные микроорганизмы способны ассимилировать большие количества углерода при небольшой потребности в азотистых веществах.

Микромицеты представляют обширную группу гетеротрофных, большей частью, многоклеточных, организмов. Гетеротрофное питание обусловливает их участие, главным образом, в начальных стадиях разложения разнообразных органических соединений. При этом синтезируются органические вещества, определяющие плодородие почвы. Так как грибы отличаются более экономным, чем бактерии, обменом веществ и имеют высокую биохимическую активность - это делает их более конкурентоспособными в слабообеспеченных питательными веществами кислых почвах. Поэтому данные полученные нами по численности микромицетов достоверно не отличаются друг от друга, так как почти все исследуемые почвы щелочные или слабощелочные изменяясь в среднем в пределах от 1 до 2,5*10² КОЕ *г^-1 соответственно (рис.2).

Рис.2. Средние показатели численности микромицетов в почве рекреационных зон

Однако в Центральном парке по сравнению с другими рекреационными участками количество данной группы микроорганизмов также было наибольшим - 2,5 *10² КОЕ *г^-1 , что подтверждает выше приведенные агрохимические данные (высокое содержание органического углерода).

В целом интенсивное развитие в почве рекреационных зон г. Красноярска получают олиготрофы и олигонитрофилы, и в отдельных случаях микроорганизмы, использующие минеральные формы азота. Результаты полученных исследований могут широко применяться при оценке рекреационного воздействия на окружающую среду, при составлении плана мониторинга почвенных экосистем и для их комплексной биологической диагностики.

Литература

почва микрофлора рекреационный

1. Звягинцев, Д.Г. Почва и микроорганизмы // Д.Г. Звягинцев. - Изд. МГУ, 1987. - 256 с.

2. Мишустин, Е.Н. Развитие исследований в области экологии почвенных микроорганизмов / Е.Н. Мишустин // Тезисы докл. на семинаре-совещании «Экология почв, микроорг., и микробиол. аспекты применения пестицидов в сельском хозяйстве». АН СССР, М., 1975. - С. 5-6.

3. Никитин, Д.И. Микробные ценозы и перспективы их изучения / Д.И. Никитин // Тезисы докл. на семинаре-совещании «Экология почв, микроорг., и микробиол. аспекты применения пестицидов в сельском хозяйстве». АН СССР, М., 1975. - С. 7-10.

4. Сэги, И. Методы почвенной микробиологии / И. Сэги. М. Колос, 1983. - 295 с.

Размещено на Allbest.ru