Екологічна роль ензимів у штучних едафотопах Нікопольського марганцеворудного басейну
Характеристика екологічної ролі ензимів у штучних едафотопах Нікопольського марганцеворудного басейну. Дослідження фізико-хімічних та екологічних особливостей відпрацьованих гірських порід, які впливають на проходження біохімічних процесів у їх товщі.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 25.08.2015 |
Размер файла | 69,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ОЛЕСЯ ГОНЧАРА
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата біологічних наук
03.00.16 - екологія
ЕКОЛОГІЧНА РОЛЬ ЕНЗИМІВ У ШТУЧНИХ ЕДАФОТОПАХ НІКОПОЛЬСЬКОГО МАРГАНЦЕВОРУДНОГО БАСЕЙНУ
ГОНЧАР НАТАЛІЯ ВІКТОРІВНА
Дніпропетровськ - 2009
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
марганцеворудний басейн едафотоп ензим
Актуальність теми. В Україні серед багатьох соціально-екологічних проблем, які потребують невідкладного вирішення, на перший план виходять питання раціонального використання природних ресурсів, насамперед землі, яка є національним багатством держави. Саме вона забезпечує виробництво продукції сільського господарства, у зв'язку із чим потребує дбайливого відношення і всебічної охорони. Земля завжди вимагала уваги до себе, особливо останнім часом, коли значно збільшилися обсяги видобутку корисних копалин відкритим (кар'єрним) способом.
Кар'єрні роботи супроводжуються скороченням площ сільськогосподарських угідь, порушенням динамічної рівноваги в екосистемах та значним погіршенням санітарно-гігієнічних умов довкілля. Тільки в Дніпропетровській області за останні 10 років для потреб різних галузей відчужено 141 тис. га земель, значна частина яких повинна бути невідкладно рекультивована і повернена для подальшого використання в народному господарстві.
Ситуація ускладнюється тим, що винесені у відвали гірські породи не зберігають природно сформованих фізико-хімічних та біологічних властивостей і на денній поверхні формуються едафотопи, які не мають аналогів у природі.
Як показала практика, діагностика таких антропічно створених земель повинна базуватися на біологічній, зокрема на їхній ензиматичній, активності. Саме ферментативні процеси відбивають характер біохімічних перетворень органо-мінеральних речовин у товщі гірських порід. До того ж, використання показників ензиматичної активності надає можливості оперативно та об'єктивно визначати зміни в техногенних екосистемах на різних етапах їхнього розвитку. У цьому випадку з'являється можливість цілеспрямовано впливати еколого-меліоративними та агротехнічними заходами на відновлення порушених земель, які зможуть забезпечити високу продуктивність культурфітоценозів з одночасним підвищенням ґрунтової родючості і поліпшенням навколишнього середовища.
Ферментативна активність едафотопів техногенних ландшафтів уже досліджувалася іноземними і вітчизняними авторами (Келеберда, 1976, 1980; Узбек, 1991; Hьbl, 2000). Але екологічна роль ґрунтових ферментів і особливо їх вплив на властивості штучних ґрунтів дотепер залишаються недостатньо з'ясованими.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є складовою частиною наукових досліджень кафедри загального землеробства Дніпропетровського державного аграрного університету в рамках теми “Ензиматична активність едафотопів техногенних ландшафтів степової зони України (на прикладі Нікопольського марганцеворудного басейну)” за № ДР 0105U001440.
Мета і задачі дослідження. Метою даної роботи є визначення екологічної ролі ґрунтових ензимів і їх впливу на властивості штучних біогеоценозів в умовах Нікопольського марганцеворудного басейну.
Для досягнення цієї мети були поставлені такі задачі:
– надати ґрунтово-кліматичну характеристику району досліджень, що руйнується під час видобутку марганцевої руди;
– вивчити фізико-хімічні й екологічні особливості антропічно сформованих едафотопів;
– визначити вплив гідролітичних ферментів на накопичення елементів живлення в товщі едафотопів;
– дослідити роль окисно-відновних ферментів як складової процесу відтворення порушених земель;
– розробити градацію ступенів біогенності едафотопів за рівнем ферментативної активності;
– установити середовищеперетворювальну роль ензимів у техногенних екосистемах;
– виявити можливість використання рівня збагачуваності едафотопів ферментами як діагностичного тесту для прогнозування змін в їх товщі.
Об'єкт дослідження - едафотопи техногенних ландшафтів Нікопольського марганцеворудного басейну.
Предмет дослідження - інтенсивність і направленість біохімічних процесів у товщі едафотопів.
Методи дослідження. Лабораторно-хімічні - для визначення властивостей едафотопів; екобіохімічні - для кількісного обліку речовин, що утворюються внаслідок дії певного ферменту; математично-статистичні - для оцінки достовірності одержаних результатів досліджень.
Наукова новизна одержаних результатів. Обґрунтовується екологічна роль ензимів при формуванні штучних ґрунтів в умовах техногенних ландшафтів Нікопольського марганцеворудного басейну.
На основі багаторічних досліджень визначено склад і властивості едафотопів, створених з пухких, розсипчастих гірських порід та дано їм еколого-біологічну оцінку; уперше встановлено динаміку рівня активності ферментів у метровій товщі едафотопів у часі; виявлено особливості накопичення ензимів при формуванні молодих ґрунтів; розширено коло досліджуваних ферментів у штучних едафотопах; удосконалено градацію ступенів біогенності едафотопів за активністю ферментів; набула подальшого розвитку можливість використання рівня збагачуваності едафотопів ферментами як діагностичного тесту для об'єктивного контролю за станом орної товщі рекультивованих земель.
Практичне значення одержаних результатів. Результати досліджень використовуються відкритим акціонерним товариством “Орджонікідзевський гірничо-збагачувальний комбінат” під час проведення гірничо-технічного етапу рекультивації (довідка № 70/302 від 22 травня 2008 року) і Головним управлінням держкомзему в Дніпропетровській області для бонітування та інвентаризації відновлених земель (довідка № 460/09-14 від 13 березня 2009 року). Матеріали досліджень впроваджені в навчальний процес Дніпропетровського національного університету та Дніпропетровського державного аграрного університету, де введені до робочих програм дисциплін, які розглядають питання з екології, охорони природи, рекультивації, ґрунтознавства, лісомеліорації тощо (довідка № 16-11-366 від 7 квітня 2008 року).
На основі результатів багаторічних досліджень складено банк даних, який включено в програму Запорізької природогосподарської спеціалізованої станції моніторингу техногенних ландшафтів. Вони стали науковою основою для створення найбільш придатних для степового Придніпров'я збалансованих і керованих культурфітоценозів. Цьому значною мірою сприятимуть наші “Рекомендації щодо використання показників ензиматичної активності штучних едафотопів”.
Особистий внесок здобувача. Дисертація є особистою науковою працею автора. Обробку літературних джерел, складання програми та проведення польових і лабораторних досліджень, аналіз експериментального матеріалу, узагальнення отриманих результатів, їх обґрунтування і статистичну обробку, а також висновки дисертаційної роботи виконано автором особисто протягом 2002-2009 рр.
Вибір теми та основних напрямів дослідження здійснено під керівництвом д-ра біол. наук, проф. І. Х. Узбека, за що автор йому щиро вдячний.
Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались на 8 Міжнародних науково-практичних конференціях: “Науковий потенціал світу 2004” (Дніпропетровськ, 2004); “Екологічні проблеми сталого розвитку агросфери в умовах реформування земельних відносин та шляхи раціонального використання і охорони земель” (Харків, 2005); “Проблеми природокористування, сталого розвитку та техногенної безпеки регіонів” (Дніпропетровськ, 2005); “Молодь та поступ біології” (Львів, 2006); “Аспекти сучасного розвитку аграрного виробництва в ринкових умовах України” (Миколаїв, 2006); “Рослини та урбанізація” (Дніпропетровськ, 2007); “Значення та перспективи стаціонарних досліджень для збереження біорізноманіття” (Львів-Пожижевська, 2008); “Науковий потенціал світу 2009” (Дніпропетровськ, 2009); на Міжвузівській науково-практичній конференції “Наука і техніка: перспективи ХХІ століття” (Дніпропетровськ, 2004); на Регіональній науково-практичній агроекологічній конференції “Перлини степового краю” (Миколаїв, 2005), а також на щорічних наукових конференціях викладачів Дніпропетровського державного аграрного університету (2003- 2008 рр.).
Публікації. За результатами досліджень опубліковано 14 наукових робіт, 5 з них - статті у фахових виданнях, що входять до переліку, затвердженого ВАК України (4 - самостійно, 1 - у співавторстві). Права співавторів у спільній публікації не порушені.
Структура і обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, 6 розділів, висновків, списку використаних літературних джерел і додатків. Загальний обсяг роботи - 193 сторінки комп'ютерного тексту, включаючи 19 таблиць і 29 рисунків. Список використаних джерел становить 340 найменувань, у тому числі 25 іноземними мовами.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У розділі проаналізовано наукові джерела, у яких дана характеристика техногенним ландшафтам як різновидам біокосних систем (Бяллович, 1960; Денисик, Ройченко, 1982), наводяться еколого-біологічні класифікації гірських порід (Етеревская и др., 1984; Тонконогов, Шишов, 1990; Масюк, 1998), розглядається поняття “едафотоп” (Сукачев, 1964; Работнов, 1976, 1983; Белова, Травлеев, 1999; Узбек, 2006) та показано особливості формування біогеоценотичних горизонтів у товщі едафотопів (Масюк, 1972; Етеревская, Мамонтова, 1975; Келеберда, Другов, 1983; Узбек, 1986).
Обґрунтовано висновок щодо пріоритетності використання ензиматичної активності як найбільш оперативного та об'єктивного критерію еколого-біологічної оцінки антропічного впливу на едафотопи техногенних ландшафтів. Відзначено фрагментарність досліджень стосовно вивчення ферментативної активності відпрацьованих кар'єрних територій та недостатнє висвітлення взаємозв'язку інтенсивності та направленості біохімічних процесів із фізико-хімічними властивостями едафотопів, впливу органічної маси, меліоративних заходів тощо.
Наголошується, що питання еколого-біологічної оцінки едафотопів техногенних ландшафтів надзвичайно актуальні і вимагають продовження цих складних досліджень, насамперед для визначення найбільш доцільної галузі подальшого використання порушених земель.
ҐРУНТОВО-КЛІМАТИЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРИТОРІЇ ДОСЛІДЖЕННЯ
Нікопольський марганцеворудний басейн розташований у межах південної частини Української кристалічної плити, поблизу міст Орджонікідзе, Нікополь, Марганець і Запоріжжя.
Клімат цієї території характеризується як помірно континентальний, з жарким, посушливим літом, холодною зимою та нестійким сніговим покривом через часті відлиги. За рік випаровується в середньому 732 мм води, а середня багаторічна кількість атмосферних опадів складає 448 мм. Багаторічна середньорічна температура повітря становить 9,8 єС.
Рослинність належить до підзони різнотравно-типчаково-ковилового степу. Вона дуже змінилася внаслідок тривалої сільськогосподарської діяльності людини та під впливом кар'єрних розробок.
Тваринний світ характеризується видами, що зустрічаються на степових просторах України. Останнім часом їх чисельність значно зменшилася.
Геологічний склад і гідрогеологічні особливості. Геологічна будова надрудної товщі включає сучасні ґрунти, суглинки палево-жовті, червоно-бурі та бурувато-жовті, а також червоно-бурі та сіро-зелені глини й інші породи. Під час видобутку марганцевої руди ця товща, що вміщає в собі і водоносні горизонти, руйнується. Утворюється оригінальне гідрогеологічне середовище, яке не має аналогів у природі.
Ґрунтовий покрив непорушеної території характеризується одночасною наявністю властивостей двох типів чорноземів: звичайного та південного.
МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Об'єктами нашого дослідження були едафотопи Запорізької біоекологічної станції моніторингу техногенних ландшафтів степового Придніпров'я, яка розташована на околиці м. Орджонікідзе Дніпропетровської області. До їх складу входили леси, лесоподібні суглинки, суміш лесоподібних суглинків і давньоалювіальних пісків, а також червоно-бура і сіро-зелена глини. У схему дослідів були також введені прототипи непорушених чорноземних ґрунтів, тобто едафотопи із лесоподібних суглинків, які покривалися родючим шаром маси чорнозему південного різної потужності.
Для досягнення об'єктивного показника різниці між рівнем ензиматичної активності досліджуваних едафотопів та природних біогеоценозів створювали контрольні варіанти, які розміщували поряд з кар'єрами на староорних землях.
Зразки грунтів і гірських порід відбирали під культурфітоценозами, що складалися з Medicago sativa L., Onobrychis arenaria (Kit.) DC, Bromopsis inermis (Leyss.) Holub, Agropyron Gaertn., і на парових ділянках на початку червня (період масового цвітіння трав) із глибин 0-20, 20-40, 40-60 та 60-100 см. З метою підвищення достовірності отриманих даних проводили змішування ґрунтових зразків однакових шарів із п'яти розрізів відповідного едафотопу.
Підготовку ґрунтів для аналізу здійснювали відповідно до загально-прийнятих методик (Аринушкина, 1970). У відібраних зразках визначали: польову вологість - термостатно-ваговим методом; щільність - методом парафінування; щільність твердої фази - пікнометричним методом. Показники щільності використовували для розрахунку шпаруватості едафотопів. Максимальну гігроскопічність визначали шляхом насичення зразків над розчином сірчанокислого калію, що надало можливості обчислити вологість в'янення рослин і підрахувати запаси продуктивної вологи в певній товщі едафотопів.
Гранулометричний аналіз із зразками південного чорнозему і гірських порід проводили методом піпетки у варіанті Н. А. Качинського. Ємність поглинання визначали за методом Є. В. Бобко і Д. Л. Аскіназі; уміст карбонатів - методом визначення об'єму вуглекислого газу, що виділяється при взаємодії зразків з 1%-вою соляною кислотою, по І. Ф. Голубєву; реакція середовища (рН) - потенціометричним методом; сольовий склад водної витяжки - за методом К. К. Гедройца; уміст гумусу - за методом І. В. Тюріна в модифікації В. М. Сімакова.
Загальний азот визначали за методом Кьєльдаля-Іодльбауера; легкогідролізований азот - за методом І. В. Тюріна і М. М. Кононової; валовий фосфор - методом послідовної обробки ґрунтових зразків сірчаною кислотою і аміаком у варіанті Хейфеца з подальшим фотоколориметричним визначенням по фосформолібденовому гетерокомплексу за Г. Деніже в модифікації М. Л. Цапа та інших; рухомий фосфор - в 1%-вій вуглецево-амонійній витяжці за Б. П. Мачигіним і обмінний калій - у цій же витяжці за П. В. Протасовим.
Біохімічну активність едафотопів техногенних ландшафтів досліджували за такими методиками: активність каталази визначалася газометричним методом; активність дегідрогенази, фосфатази, інвертази, нітрат- і нітритредуктази - за методами, запропонованими А. Ш. Галстяном (1978); активність уреази - за методом Ф. Х. Хазієва (1990).
Результати експериментів оброблені за методами математичної статистики (Зайцев, 1990), а також за допомогою комп'ютерної програми Microsoft Office Excel.
ЕКОЛОГО-БІОЛОГІЧНА ОЦІНКА ЕДАФОТОПІВ, СТВОРЕНИХ ГІРСЬКИМИ ПОРОДАМИ
Технологічні процеси, що пов'язані з видобутком марганцевої руди, супроводжуються перемішуванням окремих генетичних горизонтів та утворенням внутрішніх і зовнішніх відвалів кар'єрів із дуже складним гетерогенним середовищем. Такі пухкі, розсипчасті гірські породи необхідно розглядати як полідисперсну систему, елементарні ґрунтові частинки якої знаходяться в різноманітних, далеко не однакових співвідношеннях одна з одною. Саме з цього матеріалу й створюються едафотопи.
Гранулометричний склад едафотопів є розмаїтим і, безперечно, суттєво впливає на збагачення їх ферментами. Насипний родючий шар чорнозему і лесоподібні суглинки за сумою частинок фізичної глини належать до едафотопів суглинистого гранулометричного складу (уміст частинок діаметром <0,01 мм коливається від 39 до 56 %). Червоно-бурі і сіро-зелені глини мають важкий гранулометричний склад. У їх товщі переважають мулиста і дрібнопилувата фракції, які істотно впливають на рівень ферментативної активності едафотопів (уміст частинок діаметром <0,01 мм становить 60-83 %).
Фізичні властивості едафотопів змінюються не тільки залежно від гранулометричного складу й утримання органічної речовини, але й від технології та часу проведення гірничо-технічного етапу рекультиваційних робіт. Так, шпаруватість едафотопів після довготривалого перебування на денній поверхні покращується порівняно з показниками гірських порід у природному заляганні. Найбільш сприятливу щільність (1,38-1,65 г/см3) і шпаруватість (34,0-42,3 %) у шарі 0-40 см для розвитку кореневих систем рослин і життєдіяльності мікроорганізмів мають насипний шар родючої маси чорнозему південного та сіро-зелена глина.
Водні властивості в основному залежать від гранулометричного складу та істотно впливають на відновлення й інтенсифікацію біохімічних процесів у товщі едафотопів. У шарі 0-100 см максимальна гігроскопічна вологість коливається в межах 7,94-9,08 % від маси наважки в суглинистих та 15,79-21,63 % - у глинистих за гранулометричним складом едафотопах. Найбільшу кількість продуктивної вологи містять насипний родючий шар чорнозему (137,26 мм) і сіро-зелена глина (127,50 мм). Лесоподібний суглинок і червоно-бура глина також мають достатню кількість запасів продуктивної вологи для впровадження культурфітоценозів із розгалуженою і глибоко проникаючою кореневою системою.
Соленакопичення в товщі едафотопів примітне тим, що за 33-річний період під впливом атмосферних опадів та еолових наносів із староорних земель відбулося формування специфічного сольового профілю, зумовленого фізико-хімічними особливостями гірських порід. У червоно-бурій і сіро-зеленій глинах легкорозчинні солі ще мають високу величину показника, починаючи із шару 30-40 см, а в лесоподібному суглинку ? із глибини 80 см. Це сприяє утворенню різноманітних за ступенем засолення мікросередовищ, які значно впливають на розвиток кореневих систем і життєдіяльність ґрунтових мікроорганізмів.
Уміст гумусу та елементів живлення в едафотопах має достатньо низькі показники, що є однією із головних ознак, за якими вони відрізняються від зональних ґрунтів. В орному шарі 0-40 см уміст легкогідролізованого азоту становить 0,76-2,82, рухомого фосфору - 0,60-2,67, обмінного калію - 23,8-63,7 мг на 100 г наважки. Кількість гумусу коливається в межах 0,52-1,96 %. Зрозуміло, що таке дуже складне середовище утворює едафотопи, для подальшого використання яких ще мало досвіду.
Згодом у товщі таких новоутворень поступово з'являються екологічні умови, що сприяють розвитку кореневих систем рослин і життєдіяльності мікроорганізмів - продуцентів ґрунтових ферментів.
ФЕРМЕНТАТИВНА АКТИВНІСТЬ ЕДАФОТОПІВ ЯК ЕКОЛОГІЧНИЙ ФАКТОР
Рівень ферментативної активності складних біогеоценотичних систем чутливо реагує на зміни екологічних умов техногенного середовища і дає реальне уявлення про процеси, що відбуваються в товщі едафотопів.
Активність гідролітичних ферментів як показник накопичення елементів живлення в товщі едафотопів. У результаті дії гідролітичних ферментів органічні речовини ґрунту і залишки біоти розпадаються до різних проміжних і кінцевих продуктів мінералізації. При цьому для мікроорганізмів і рослин утворюються доступні поживні речовини.
Верхній 40-сантиметровий шар непорушеного чорнозему південного, за відомою шкалою Д. Г. Звягінцева (1978), має середній ступінь збагачуваності інвертазою та уреазою і багатий - фосфатазою. У зразках із пухких, розсипчастих гірських порід, відібраних на різній глибині безпосередньо з борту кар'єру, ферменти не виявлені або відмічаються як сліди (табл. 1).
Тривале (35-річне) перебування едафотопів на денній поверхні сприяє відродженню ферментативної активності, особливо у верхній товщі. Так, у шарі 0-40 см (табл. 2) майже всіх едафотопів визначався середній ступінь збагачуваності інвертазою (15,7-24,6 мг глюкози на 1 г наважки за добу) та фосфатазою (1,56-4,87 мг Р2О5 на 10 г наважки за 1 годину) і бідний - уреазою (1,7-7,4 мг NH3 на 10 г наважки за добу).
Культурфітоценози з бобових і злакових рослин сприяють більш інтенсивному протіканню біохімічних процесів. Гідролітична активність у зоні ризосфери в товщі третинних і четвертинних відкладень є вищою в 1,2-2,1 раза порівняно із цими ж едафотопами без рослинності. При цьому вони мають багатий та середній ступінь збагачуваності фосфатазою, середній - інвертазою і бідний та дуже бідний - уреазою (табл. 2). Зазначимо, що і на парових ділянках (без добрив) у насипному шарі родючої маси чорнозему, і в повнопрофільному зональному південному чорноземі найвищу активність також проявляють фосфатаза, потім інвертаза й уреаза. Отже, штучні едафотопи за своїми основними властивостями наближаються до зональних непорушених південних чорноземів.
Таблиця 1. Активність гідролітичних ферментів та ступінь збагачуваності ними ґрунту і гірських порід у природному заляганні
Глибина відбору зразків, см |
Інвертаза, мг глюкози |
Уреаза, мг NH3 |
Фосфатаза, мг Р2О5 |
|
Непорушений чорнозем південний (парова ділянка) |
||||
0-20 20-40 40-60 60-100 |
28,4±0,9 ср. зб. 23,8±1,2 ср. зб. 10,3±0,8 б. 2,1±0,2 д. б. |
19,2±0,7 ср. зб. 10,3±0,3 ср. зб. 3,2±0,07 б. 0,9±0,04 д. б. |
15,2±0,1 д. баг. 9,8±0,6 баг. 2,8±0,05 ср. зб. 1,4±0,02 б. |
|
Лесоподібний суглинок (борт кар'єру) |
||||
450 |
сліди |
0,2 д.б. |
0,2 д.б. |
|
Червоно-бура глина (борт кар'єру) |
||||
1200 |
не в. |
0,3 д.б. |
не в. |
|
Сіро-зелена глина (борт кар'єру) |
||||
3300 |
не в. |
0,4 д.б. |
не в. |
Примітка. Тут і далі: не в. - не виявлено; д. б. - дуже бідний; б. - бідний; ср. зб. - середньо-збагачений; баг. - багатий; д. баг. - дуже багатий.
З глибиною гідролітична активність у метровій товщі едафотопів помітно знижується (табл. 2). Це пов'язано з розподілом по профілю гумусу, поживних речовин, коренів та мікроорганізмів. Установлено наявність тісного позитивного кореляційного зв'язку між активністю даних ферментів в едафотопах та вмістом у них гумусу (у середньому для інвертази r = +0,96; для уреази r = +0,94; для фосфатази r = +0,97).
Статистична обробка отриманих даних дозволила також установити достовірний позитивний кореляційний зв'язок між уреазною активністю едафотопів і вмістом у них загального і легкогідролізованого азоту (коефіцієнт кореляції становить у середньому 0,97 і 0,86 відповідно).
Таким чином, підвищення рівня активності гідролітичних ферментів віддзеркалює інтенсивне проходження складних процесів перетворення речовин і енергії в товщі едафотопів техногенних ландшафтів.
Окисно-відновна активність едафотопів як складова процесу відновлення порушених земель. Багаторічні дослідження свідчать про те, що показником інтенсивності процесів трансформації органічної речовини, яка з часом накопичується в едафотопах, є активність окисно-відновних ферментів.
Таблиця 2. Активність гідролітичних ферментів після 35-річного перебування едафотопів на денній поверхні
Глибина відбору зразків, см |
Інвертаза, мг глюкози |
Уреаза, мг NH3 |
Фосфатаза, мг Р2О5 |
||||
Парова ділянка (без рослин і добрив) |
Фітопокрив |
Парова ділянка (без рослин і добрив) |
Фітопокрив |
Парова ділянка (без рослин і добрив) |
Фітопокрив |
||
Насипний шар родючої маси чорнозему південного |
|||||||
0-20 20-40 40-60 60-100 |
17,6±0,6 ср. зб. 10,1±0,9 б. 6,1±1,1 б. 0,5±0,4 д. б. |
24,6±1,3 ср. зб. 19,2±0,9 ср. зб. 5,9±1,1 б. 3,7±0,8 д. б. |
4,7±0,1 б. 3,9±0,07 б. 2,5±0,04 б. 0,04±0,01 д. б. |
7,4±0,09 б. 4,3±0,15 б. 2,5±0,08 б. 0,07±0,01 д. б. |
4,9±0,12 ср. зб. 3,4±0,08 ср. зб. 1,8±0,20 ср. зб. 1,0±0,15 б. |
6,0±0,12 баг. 4,7±0,05 ср. зб. 2,9±0,10 ср. зб. 1,2±0,05 б. |
|
Лесоподібний суглинок |
|||||||
0-20 20-40 40-60 60-100 |
11,7±1,0 б. 7,1±0,9 б. 2,7±0,9 д.б. не в. |
21,8±1,2 ср. зб. 18,3±0,8 ср.зб. 14,7±1,0 б. 7,6±1,1 б. |
3,1±0,07 б. 1,7±0,07 б. 0,5±0,05 д. б. 0,4±0,03 д. б. |
3,8±0,11 б. 1,9±0,04 б. 0,8±0,04 д. б. 0,6±0,1 д. б. |
2,7±0,13 ср. зб. 1,2±0,08 б. 0,9±0,05 б. 0,2±0,02 д. б. |
3,4±0,09 ср. зб. 2,6±0,07 ср. зб. 1,4±0,04 б. 0,6±0,07 д. б. |
|
Червоно-бура глина |
|||||||
0-20 20-40 40-60 60-100 |
12,4±2,0 б. 5,8±0,6 б. 3,5±0,5 д. б. не в. |
22,4±0,6 ср. зб. 15,7±0,6 ср. зб. 6,3±0,3 б. 3,6±0,6 д. б. |
3,3±0,14 б. 0,7±0,05 д. б. 0,6±0,04 д. б. 0,5±0,04 д. б. |
5,7±0,05 б. 0,9±0,05 д. б. 0,7±0,04 д. б. 0,5±0,04 д. б. |
2,1±0,08 ср. зб. 1,6±0,11 ср. зб. 0,9±0,04 б. 0,1±0,02 д. б. |
3,3±0,05 ср. зб. 2,6±0,05 ср. зб. 1,1±0,03 б. 0,3±0,03 д. б. |
|
Сіро-зелена глина |
|||||||
0-20 20-40 40-60 60-100 |
18,6±0,5 ср. зб. 13,5±1,1 б. 5,5±1,6 б. 0,5±0,4 д. б. |
22,9±1,1 ср. зб. 18,3±0,8 ср. зб. 6,3±0,3 б. 4,3±0,4 д. б. |
3,8±0,14 б. 0,9±0,08 д. б. 0,7±0,07 д. б. 0,6±0,08 д. б. |
4,8±0,15 б. 3,5±0,26 б. 0,7±0,1 д. б. 0,7±0,04 д. б. |
2,1±0,19 ср. зб. 1,0±0,12 б. 0,4±0,02 д. б. 0,1±0,02 д.б. |
3,2±0,11 ср. зб. 2,1±0,05 ср. зб. 0,8±0,08 б. 0,4±0,09 д. б. |
Метрова товща непорушеного чорнозему південного характеризується переважно середнім ступенем збагачуваності дегідрогеназою та каталазою. Того ж часу в гірських породах, що відібрані безпосередньо з борту кар'єру, окисно-відновні ферменти відсутні або відмічаються як сліди (табл. 3).
Таблиця 3. Активність окисно-відновних ферментів та ступінь збагачуваності ними ґрунту і гірських порід у природному заляганні
Глибина відбору зразків, см |
Дегідрогеназа, мг ТФФ/г наважки |
Каталаза, О2 см3/г наважки |
|
Непорушений чорнозем південний (парова ділянка) |
|||
0-20 20-40 40-60 60-100 |
6,1±0,37 ср. зб. 4,8±0,21 ср. зб. 3,5±0,48 ср. зб. 1,8±0,62 б. |
5,8±0,42 ср. зб. 5,3±0,36 ср. зб. 3,9±0,17 ср. зб. 2,4±0,21 б. |
|
Лесоподібний суглинок (борт кар'єру) |
|||
450 |
0,2 д. б. |
0,9 д. б. |
|
Червоно-бура глина (борт кар'єру) |
|||
1200 |
не в. |
2,0 б. |
|
Сіро-зелена глина (борт кар'єру) |
|||
3300 |
не в. |
1,4 б. |
Тривале (35-річне) перебування відпрацьованих гірських порід на денній поверхні сприяє значному підвищенню їх оксидоредуктазної активності. Так, шар 0-40 см майже всіх едафотопів характеризується середнім ступенем збагачуваності дегідрогеназою і каталазою (табл. 4).
З глибиною відмічається зниження активності окисно-відновних ферментів, що в основному пов'язано з розподілом за профілем гумусу. Установлено позитивний кореляційний зв'язок між умістом у штучних едафотопах гумусу й активністю в них окисно-відновних ферментів (у середньому r = +0,94).
У культурбіогеоценозах відзначено підвищення оксидоредуктазної активності, особливо дегідрогеназної, оскільки тут достатньо органічного матеріалу рослин, який є необхідним для проходження процесу ґрунтоутворення. Причому активність цього ферменту є максимальною у верхніх шарах едафотопів, де зосереджено найбільше коренів та мікроорганізмів. Далі вниз по ґрунтовому профілю рівень дегідрогеназної активності знижується (табл. 4), тобто ґрунтоутворювальний процес рекультивованих земель починається з поверхні, поступово охоплюючи нижні шари едафотопів.
Максимальні показники активності нітрат- і нітритредуктази на парових ділянках (без добрив) має верхній 20-сантиметровий шар едафотопів - 0,30-0,54 мг NO3/г наважки і 0,86-1,28 мг NO2/г наважки відповідно. У нижніх шарах активність цих ферментів значно знижується. Так, у горизонті 0-20 см насипного шару родючої маси чорнозему південного нітратредуктазна активність становить 0,54 мг NO3/г наважки, а в шарі 40-60 см зменшується в 2,4 раза порівняно з верхньою товщею, у лесоподібному суглинку - в 3,7 раза, а у сіро-зеленій глині - в 7,2 раза. Розподіл активності цих ферментів у метровій товщі штучних едафотопів позитивно корелює із умістом у них гумусу, загального та легкогідролізованого азоту (коефіцієнт кореляції в середньому дорівнює 0,96; 0,89 і 0,87 відповідно).
Таблиця 4. Активність окисно-відновних ферментів після 35-річного перебування едафотопів на денній поверхні
Глибина відбору зразків, см |
Дегідрогеназна активність, мг ТФФ на 10 г наважки за добу |
Каталазна активність, О2 см3 1 г наважки за хвилину |
|||
Парова ділянка |
Фітопокрив |
Парова ділянка |
Фітопокрив |
||
Насипний шар родючої маси чорнозему південного |
|||||
0-20 20-40 40-60 60-100 |
4,8±0,15 ср. зб. 4,4±0,15 ср. зб. 3,2±0,21 ср. зб. 1,3±0,21 б. |
7,5±0,20 ср. зб. 6,7±0,44 ср. зб. 4,4±0,18 ср. зб. 2,1±0,22 б. |
4,0±0,12 ср. зб. 3,8±0,10 ср. зб. 3,7±0,06 ср. зб. 2,5±0,03 б. |
5,1±0,09 ср. зб. 4,2±0,09 ср. зб. 4,1±0,10 ср. зб. 3,2±0,07 ср. зб. |
|
Лесоподібний суглинок |
|||||
0-20 20-40 40-60 60-100 |
3,3±0,23 ср. зб. 3,0±0,23 ср. зб. 1,7±0,12 б. 0,8±0,21 д. б. |
4,1±0,23 ср. зб. 3,4±0,26 ср. зб. 2,3±0,21 б. 1,5±0,17 б. |
3,6±0,12 ср. зб. 2,8±0,09 б. 2,4±0,09 б. 2,1±0,29 б. |
4,1±0,03 ср. зб. 3,5±0,06 ср. зб. 2,8±0,12 б. 2,2±0,12 б. |
|
Червоно-бура глина |
|||||
0-20 20-40 40-60 60-100 |
4,3±0,21 ср. зб. 3,5±0,10 ср. зб. 2,3±0,22 б. 1,0±0,20 д. б. |
4,6±0,18 ср. зб. 3,8±0,22 ср. зб. 2,6±0,19 б. 1,4±0,15 б. |
3,8±0,12 ср. зб. 3,4±0,12 ср. зб. 2,8±0,20 б. 2,7±0,10 б. |
4,6±0,09 ср. зб. 3,9±0,12 ср. зб. 3,0±0,03 ср. зб. 1,9±0,07 б. |
|
Сіро-зелена глина |
|||||
0-20 20-40 40-60 60-100 |
3,8±0,21 ср. зб. 3,3±0,26 ср. зб. 1,2±0,21 б. 0,8±0,22 д. б. |
4,6±0,15 ср. зб. 3,9±0,24 ср. зб. 1,5±0,18 б. 1,1±0,12 б. |
4,2±0,06 ср. зб. 3,6±0,13 ср. зб. 2,5±0,12 б. 2,3±0,25 б. |
4,6±0,10 ср. зб. 4,4±0,03 ср. зб. 2,9±0,09 б. 2,5±0,10 б. |
Нітрат- і нітритредуктазна активність під культурфітоценозами була також вищою, ніж у тих самих едафотопах без рослинності. Проте рівень активності цих ферментів у верхній 20-сантиметровій товщі відпрацьованих гірських порід коливається в межах 23-50 % відносно рівня активності у цьому ж шарі непорушеного чорнозему південного. Тобто на формування нітрат- і нітритредуктазного потенціалів едафотопів так само, як і уреазного, впливає здатність багаторічних бобових трав, що входять до складу культурфітоценозів, забезпечувати себе азотом.
Таким чином, визначення рівня активності окисно-відновних ферментів у метровій товщі едафотопів техногенних ландшафтів показало, що існує тісна кореляція між активністю ензимів та екологічним станом середовища.
Активність ґрунтових ферментів як показник спрямованості біохімічних процесів у товщі едафотопів техногенних ландшафтів. Багаторічне перебування гірських порід на денній поверхні супроводжується їх природним окультуренням. У результаті дії екологічних факторів навколишнього середовища поступово підвищується рівень ензиматичної активності гірських порід та здійснюється накопичення елементів живлення, що провокує й інтенсифікує створення та розвиток мікробо-рослинних асоціацій.
Цей процес набуває особливого значення внаслідок довготривалого вирощування на рекультивованих землях культурфітоценозів, складених із різних видів рослинності. При цьому ускладнюється взаємодія мікробо-рослинних асоціацій, що врешті-решт призводить до накопичення ферментів, які за рівнем активності розташовуються в такий ряд: а) гідролітичні: фосфатаза > інвертаза > уреаза; б) окисно-відновні: дегідрогеназа > каталаза > нітратредуктаза > нітритредуктаза.
Едафотопи за ступенем зниження в них ферментативної активності розподіляються певним чином (рис. 1).
Рис. 1. Розподіл ферментативної активності орної товщі (0-40 см) едафотопів техногенних ландшафтів:
– насипний шар родючої маси чорнозему південного з рослинами (1) та без них (2);
– сіро-зелена глина з рослинами (3) та без них (6);
– червоно-бура глина з рослинами (4) та без них (8);
– лесоподібний суглинок з рослинами (5) та без них (7).
Отже, ферментативна активність едафотопів обумовлюється сумісним впливом абіотичних і біотичних факторів довкілля. Тому можна констатувати, що використання показників ферментативної активності є надійним і перспективним напрямом біомоніторингу едафотопів техногенних ландшафтів.
ОСОБЛИВОСТІ НАКОПИЧЕННЯ ЕНЗИМАТИЧНОЇ АКТИВНОСТІ У ШТУЧНИХ ЕДАФОТОПАХ
Інтенсивне втручання гірничодобувної промисловості у функціонування природного середовища докорінно змінює довкілля. Ґрунти, які є компонентами цих збалансованих природних екосистем, за кар'єрного способу видобутку корисних копалин повністю руйнуються.
Природне самовідновлення функцій едафотопу, як одного із основних блоків порушених екосистем, має довгочасний період і не може задовольняти вирішенню загальногосподарських проблем у регіонах з високою концентрацією техногенних ландшафтів. Тому в рекультивації земель нагальним є вивчення особливостей ґрунтоутворення в товщі едафотопів та розробка способів прискорення цього складного процесу.
Вплив антропічного фактора на особливості накопичення ензиматичної активності едафотопів. Динаміка накопичення ензиматичної активності в товщі едафотопів техногенних ландшафтів Нікопольського марганцеворудного басейну після їхнього 18-річного перебування на денній поверхні вперше була досліджена І. Х. Узбеком (1991). Ми продовжили подібні дослідження вже після 33-річного перебування цих самих едафотопів на денній поверхні.
Установлено, що зміна показників умісту гумусу відбувається повільно, тоді як ферментативна активність значно зростає. Так, уміст гумусу в лесоподібному суглинку, відібраному безпосередньо з борту кар'єру, становить 0,48 %. При цьому активності інвертази тут не спостерігається. Після 33-річного перебування на денній поверхні вміст гумусу та інвертазна активність у верхньому 20-сантиметровому шарі даного едафотопу збільшуються в 2 і 12 разів відповідно.
Активність інвертази використовують як показник окультуреності едафотопів. Отже, під час перебування їх у паровому стані найінтенсивніше окультурюється верхня товща сіро-зеленої глини, а під культурфітоценозами - верхня товща лесоподібного суглинку. За останні 15 років накопичення інвертази відбувалося інтенсивно.
Уреаза слабко підвищує рівень активності і дуже чутливо реагує на зміну культурфітоценозів. Навіть після 33-річної фітомеліорації штучні едафотопи характеризуються бідним ступенем збагачуваності едафотопів цим ферментом.
Фосфатазна активність за ступенем збагачуваності виявилася найвищою порівняно з активністю інвертази та уреази за останні 33 роки перебування відпрацьованих гірських порід на денній поверхні.
Дослідження особливостей накопичення дегідрогеназної активності в штучних едафотопах є необхідною умовою, оскільки за її участі в товщі відпрацьованих гірських порід відбуваються процеси, що мають відношення до процесу ґрунтоутворення. Як на контрольних ділянках (без травостою), так і під культурфітоценозами найбільше накопичення дегідрогенази і каталази відбувається в третинних глинистих відкладеннях.
Таким чином, довготривале перебування едафотопів техногенних ландшафтів на денній поверхні сприяє значному зростанню їх ензимного потенціалу. При цьому відмічається більш інтенсивне накопичення активності гідролітичних ферментів, ніж окисно-відновних, тобто у відпрацьованих гірських породах переважають реакції гідролізу складних органічних сполук. Процес синтезу гумінових речовин відбувається менш інтенсивно.
Особливості накопичення ензиматичної активності за природного самовідновлення техногенних ландшафтів. Відомо, що винесені на денну поверхню різні надрудні породи в чистому вигляді або їх сумішки здатні самозаростати, формуючи біогеоценози, різні за флористичним складом, біогеохімічним кругообігом, приналежністю до біоекологічних груп та іншими ознаками.
На початку 60-х років минулого століття на території Олександрівського кар'єру Нікопольського марганцеворудного басейну під час видобутку марганцевої руди на поверхні внутрішніх та зовнішніх відвалів сформувалася неоднорідна суміш із лесоподібних суглинків та давньоалювіальних пісків. Така суміш характеризувалася низьким умістом поживних речовин і виключала можливість вирощування культурних рослин без додаткового внесення органічних і мінеральних добрив.
Двадцятирічне перебування такого едафотопу в необроблюваному стані сприяло поступовому формуванню стійкого фітоценозу в'язелю барвистого (Coronilla varia L.) та розділенню ґрунтового профілю на три горизонти. Перший, поверхневий, товщиною близько 1 см характеризувався багатим ступенем збагачуваності фосфатазою та середнім інвертазою, уреазою, дегідрогеназою і каталазою (Узбек, 1986). Після 40-річного перебування цього ж самого едафотопу в необроблюваному (цілинному) стані товщина дернини становила 2 см, а рівень ферментативної активності хоча й підвищувався в 1,2-1,3 раза, проте змінювався лише ступінь збагачуваності фосфатазою з багатого на дуже багатий.
Другий горизонт, товщиною від 1 до 6 см, характеризувався середнім ступенем збагачуваності інвертазою, фосфатазою, каталазою та бідним - уреазою і дегідрогеназою. За останні 20 років цей шар уже має середній ступінь збагачуваності досліджуваних ферментів.
Третій горизонт, від 8 см і глибше, складається із тієї суміші порід, які утворилися при формуванні відвалу. І після 40-річного перебування цього едафотопу в цілинному стані тут спостерігається низька ферментативна активність.
Таким чином, за природного самовідновлення пухких, розсипчастих гірських порід інтенсивні біохімічні процеси відбуваються лише у верхній 10-сантиметровій товщі едафотопів.
Класифікація едафотопів за ступенем їхньої біогенності. На основі багаторічних досліджень з метою попереднього визначення найбільш придатного способу рекультивації порушених земель складено градацію ступенів біогенності едафотопів за активністю гідролітичних ферментів для шару 0-20 см (Узбек, 2001). Було запропоновано: едафотопи, у яких активність ферментів зменшилася більш ніж на 75 % порівняно з активністю цих ферментів на паровій ділянці непорушеного чорнозему, вважати абіогенними; якщо активність ферментів знизилася на 75-50 % - слабо-біогенними; на 50-25 % - середньобіогенними; активність гідролітичних ферментів знизилася менш ніж на 25 % - біогенними.
Як показали наші дослідження, біохімічні процеси відбуваються майже у метровій товщі. Тому нами складено градацію рівня біогенності едафотопів за ферментативною активністю для орної товщі 0-40 см.
Установлено, що абіогенними є тільки ті гірські породи, які відібрані безпосередньо з борту кар'єру. Після довготривалого перебування на денній поверхні у паровому (без рослин) стані едафотопи вже характеризуються як слабобіогенні. Проте в насипному шарі родючої маси чорнозему південного та сіро-зеленій глині відновлення біохімічного потенціалу відбувається інтенсивніше і тому їх можна віднести до середньобіогенних. Під культурфітоценозами майже всі досліджувані едафотопи, окрім червоно-бурої глини, характеризуються як біогенні.
Отже, дослідження формування ензимного потенціалу в товщі едафотопів свідчить про поступове їх наближення до рівня зонального чорнозему внаслідок впровадження у виробництво культурфітоценозів, насичених бобовими рослинами.
Середовищеперетворювальна роль ензимів у техногенних екосистемах. На перших етапах формування техногенних екосистем провідну роль відіграє ферментативна активність, яка є стартовим біотичним компонентом. Після інокуляції едафотопів спорами мікроорганізмів, занесених з непорушених природних екосистем, поступово створюються умови сприятливі для функціонування рослин. Згодом мікроорганізми і кореневі системи рослин, які знаходяться в тісному взаємозв'язку з активністю ферментів, утворюють єдину, нерозривну і дуже складну біогеоценотичну систему, яка постійно функціонує в товщі едафотопів. При цьому рівень ензиматичної активності стабілізується, стає незалежним від сезонних коливань чисельності мікроорганізмів і є ферментним пулом, що відбиває якісні показники едафотопів. Саме ферментний пул едафотопів є важливим регулятором біохімічного гомеостазу відпрацьованих земель. Він виконує біогеоценотичні функції і забезпечує безперервність процесів метаболізму навіть в екстремальних умовах техногенних екосистем.
ВИСНОВКИ
У дисертаційній роботі обґрунтовано та вирішено актуальне науково-практичне завдання, спрямоване на визначення екологічної ролі ґрунтових ензимів та їх впливу на властивості штучних біогеоценотичних систем в умовах Нікопольського марганцеворудного басейну.
1. Видобуток корисних копалин відкритим способом в Нікопольському марганцеворудному басейні супроводжується неминучою руйнацією місцевих біогеоценотичних систем, природне відновлення яких потребує тривалого часу.
2. Винесені у відвали пухкі, розсипчасті гірські породи третинних і четвертинних відкладень утворюють едафотопи, які не мають аналогів у природі. Вони не зберігають своїх колишніх фізико-хімічних та біохімічних властивостей, характеризуються великою гетерогенністю і складними ґрунтово-екологічними умовами: невеликим умістом поживних речовин та хронічною нестачею вологи для рослинності і мікроорганізмів - продуцентів ґрунтових ферментів.
3. В Україні однією з найважливіших проблем біологічної науки є рекультивація порушених земель, у якій визначення екологічної ролі ферментів в орній товщі едафотопів посідає одне із центральних місць, оскільки складає основу програмного моделювання нових високопродуктивних, довгострокових культурбіогеоценозів.
4. У пухких, розсипчастих гірських породах, щойно винесених з борту кар'єру, ферменти відсутні. Лише через 15-20 років після їхнього перебування на денній поверхні в паровому стані (без рослинності) активність гідролітичних та окисно-відновних ферментів у шарі 0-40 см досягає рівня бідного та середнього ступеня збагачуваності. З глибиною активність ферментів зменшується до рівня свіжих гірських порід.
5. Довгострокове (35-річне) впровадження на рекультивованих землях фітомеліоративних сівозмін, насичених багаторічними бобовими травами, сприяє інтенсивному накопиченню ферментів, які за активністю розташовуються в такий ряд: а) гідролітичні: фосфатаза > інвертаза > уреаза; б) окисно-відновні: дегідрогеназа > каталаза > нітратредуктаза > нітритредуктаза.
6. Гідролітичні ферменти сприяють інтенсивному проходженню процесів накопичення елементів ґрунтової родючості. Згодом в орному шарі едафотопів активність, наприклад уреази, яка оптимізує азотний баланс, у середньому підвищилася з 0,3 до 4,8 мг NH3 на 10 г наважки за добу, а активність фосфатази - з 0,2 до 3,3 мг Р2О5 на 10 г наважки за годину, що вказує на середній і багатий рівень забезпеченості орної товщі сполуками азоту і фосфору. Це в 16-20 разів перевищує показники пухких, розсипчастих гірських порід з борту кар'єру.
7. Окисно-відновні ферменти діагностують інтенсивність і спрямованість процесів трансформації органічної речовини в товщі едафотопів. Так, максимальна активність дегідрогенази (7,5 мг ТФФ на 10 г наважки за добу) і каталази (5,1 см3 О2 на 1 г наважки за хвилину) спостерігаються в шарі 0-40 см під культурфітоценозами, де накопичується органічний матеріал рослинного та мікробного походження. При цьому переважний розвиток отримують процеси, дія яких відбувається за активної участі дегідрогенази, тобто процеси, що сприяють інтенсифікації ґрунтоутворення.
8. Ферменти виконують середовищеперетворювальну роль в едафотопах техногенних ландшафтів. Їх активність є надійним тестовим показником біохімічних процесів, спрямованість яких у шарі 0-40 см така ж сама, як і в зональному чорноземі південному.
Високе відношення активності інвертази до активності каталази свідчить про перевагу реакцій гідролізу складних органічних сполук. Процеси синтезу гумусових речовин проходять менш інтенсивно. Зі зменшенням умісту гумусу по профілю знижується й активність ферментів.
9. Складено градацію рівня біогенності орного шару (0-40 см) досліджуваних едафотопів, згідно з якою абіогенними є пухкі, розсипчасті гірські породи, які відібрані з борту кар'єру. Через 35 років гірські породи стають слабобіогенними, а під впливом рослинності досягають рівня середньобіогенних і біогенних, що свідчить про їхню придатність до подальшого використання у сільськогосподарському та лісовому виробництві.
ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ
1. Результати досліджень щодо екологічної ролі ґрунтових ензимів та їх впливу на властивості едафотопів техногенних ландшафтів надають можливість гірничорудним підприємствам удосконалювати технологію гірничих і відвальних робіт з метою вибору найбільш придатного способу рекультивації земель для подальшого їхнього використання у певній галузі господарювання.
2. Едафотопи зі середньобіогенним та біогенним рівнем орного шару (0-40 см) придатні для впровадження культурфітоценозів, навіть вимогливих до ґрунтово-кліматичних умов. Слабобіогенні едафотопи доцільно використовувати під штучні лісові насадження або як сіножаті з розвиненим бджільництвом.
3. Результати досліджень можуть слугувати науково-теоретичною основою при складанні програм для регіональних біоекологічних станцій моніторингу техногенних ландшафтів степової зони України.
СПИСОК ПУБЛІКАЦІЙ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Узбек І. Х. Еколого-біологічні особливості техногенних ландшафтів степової зони України / І. Х. Узбек, Т. І. Галаган, Н. В. Гончар // Ґрунтознавство. - 2005. - Т. 6, № 1-2. - С. 76-81. (Дисертантом виконані відбір ґрунтових зразків, дослідження їх ферментативної активності та статистична обробка даних).
2. Гончар Н. В. Інвертазна активність едафотопів техногенних ландшафтів Нікопольського марганцеворудного басейну / Н. В. Гончар // Ґрунтознавство. - 2006. - Т. 7, № 1-2. - С. 96-99.
3. Гончар Н. В. Інвертазна активність як показник ступеня окультуреності едафотопів техногенних ландшафтів / Н. В. Гончар // Ґрунтознавство. - 2006. - Т. 7, № 3-4. - С. 128-132.
4. Гончар Н. В. Ензиматична активність та родючість едафотопів техногенних ландшафтів / Н. В. Гончар // Вісник аграрної науки Причорномор'я. - 2006. - Т. 2. - С. 16-21. - спец. випуск № 4 (37).
5. Гончар Н. В. Фізичні властивості едафотопів техногенних ландшафтів Нікопольського марганцеворудного басейну / Н. В. Гончар // Ґрунтознавство. - 2007. - Т.9, № 3-4. - С. 49-53.
6. Гончар Н. В. Уреазна активність едафотопів техногенних ландшафтів Нікопольського марганцеворудного басейну / Н. В. Гончар // Науковий потенціал світу 2004: міжнар. наук.-практ. конф., 1-15 листопада 2004 р.: тези доп. - Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2004. - Т. 55. - С. 21-22.
7. Hontschar N. W. Einige Aspekte der enzymatischen Aktivitдt der Edaphotopen in den technogenen Industrielandschaften / N. W. Hontschar // Wissenschaft und Technik: Perspektivs des XXI Jahrhunderts: міжвузів. наук.-практ. конф., 7 грудня 2004 р.: тези доп. - Дніпропетровськ: ПДАБА, ІБФО, 2004. - С. 50-51.
8. Гончар Н. В. Оксидоредуктазна активність едафотопів техногенних ландшафтів / Н. В. Гончар // Проблеми природокористування, сталого розвитку та техногенної безпеки регіонів: ІІІ міжнар. наук.-практ. конф., 3-8 жовтня 2005 р.: тези доп. - Дніпропетровськ, 2005. - Т. 2.- С. 108-110.
9. Гончар Н. В. Гідролітична активність едафотопів техногенних ландшафтів / Н. В. Гончар // Екологічні проблеми сталого розвитку агросфери в умовах реформування земельних відносин та шляхи раціонального використання і охорони земель: міжнар. наук. конф., 4-7 жовтня 2005 р.: тези доп. - Харків: ХНАУ, 2005. - С. 110-111.
10. Гончар Н. В. Ензиматична активність та фітомеліорація едафотопів техногенних ландшафтів степової зони України / Н. В. Гончар, І. Х. Узбек // Перлини степового краю: І регіон. наук.-практ. агроекол. конф., 1-2 грудня 2005 р.: тези доп. - Миколаїв: МДАУ, 2005. - С. 8-11. (Дисертантом виконані відбір проб матеріалу, лабораторно-аналітичні дослідження, статистична обробка даних та підготовка тез до друку).
11. Гончар Н. В. Ензиматична активність як показник біологічного стану едафотопів техногенних ландшафтів / Н. В. Гончар // Молодь та поступ біології: ІІ міжнар. наук. конф., 21-24 березня 2006 р.: тези доп. - Львів: ЛНУ, 2006. - С. 187-188.
12. Гончар Н. В. Водні властивості едафотопів техногенних ландшафтів / Н. В. Гончар // Рослини та урбанізація: І міжнар. наук.-практ. конф., 21-23 листопада 2007 р.: тези доп. - Дніпропетровськ: ДДАУ, 2007. - С. 176-177.
13. Гончар Н. В. Середовищетвірна роль культурфітоценозів в едафотопах техногенних ландшафтів / Н. В. Гончар, І. Х. Узбек // Значення та перспективи стаціонарних досліджень для збереження біорізноманіття: міжнар. наук. конф., 23-27 вересня 2008 р.: тези доп. - Львів, 2008. - С. 88-89. (Дисертантом виконані відбір ґрунтових зразків, дослідження їх ферментативної активності, статистична обробка даних та підготовка тез до друку).
14. Гончар Н. В. Рекомендації щодо використання показників ензиматичної активності штучних едафотопів / Н. В. Гончар // Науковий потенціал світу, 2009: міжнар. наук.-практ. конф., 17-25 вересня 2009 р.: тези доп. - Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2009. - Т. 1. - С. 28-30.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Екологічна оцінка природних умов басейну річки Устя. Фізико-географічна характеристика басейну. Кліматичні умови. Характеристика грунтового покриву в басейні річки Устя. Гідрологічні характеристики річки. Рекомендації по покращенню екологічного стану.
курсовая работа [42,8 K], добавлен 27.09.2008Фізико-географічні умови розташування басейну річки Інгул. Характеристика біотичної складової екосистеми: рослинного, тваринного світу. Екологічна структура популяцій. Оцінка стану поверхні водозбору і оптимізації її структурно-функціональної організації.
курсовая работа [5,7 M], добавлен 27.02.2014Оцінка природних умов басейну поверхневого водотоку, фізико-географічна характеристика басейну р. Луга, кліматичні й гідрологічні умови. Розрахунок впливу антропогенної діяльності учасників ВГК на стан річкового басейну. Умови скиду стічних вод у водойму.
курсовая работа [452,9 K], добавлен 08.06.2013Фізико-географічна, гідробіологічна та морфометрична характеристики басейну річки, водний, гідрохімічний, термічний, льодовий режими та режим наносів. Антропогенний вплив на стік Дністра, аналіз екологічних проблем річки, необхідні водоохоронні заходи.
практическая работа [37,4 K], добавлен 13.11.2010Фізико-географічна характеристика басейну річки Рудка. Умови формування поверхневого стоку. Гідрологічний режим річки. Природно-заповідні території Волинської області. Аналіз техногенного навантаження в басейні річки. Основні джерела забруднення річки.
дипломная работа [192,7 K], добавлен 01.11.2010Оцінка сучасного стану управління водними ресурсами басейну Західного Бугу в межах Львівської області. Визначення впливу антропогенних факторів на екологічний стан басейну. Рекомендації щодо оптимізації екологічного моніторингу в басейні р. Західний Буг.
дипломная работа [415,1 K], добавлен 13.05.2015Фізико-географічна характеристика басейну річки. Характеристика ґрунтового покриву в Сумській області. Гідрологічні характеристики річки. Розрахунок максимальних концентрацій забруднюючих речовин в атмосфері. Визначення небезпечної швидкості вітру.
курсовая работа [182,3 K], добавлен 12.05.2011Визначення впливу екологічних факторів на структуру та функціонування екосистеми України та її економіку. Екологічна характеристика басейну річки Дніпро, Чорного та Азовського морів, Карпат та Донбасу. Перспективи вирішення проблем у даній сфері.
курсовая работа [379,2 K], добавлен 30.03.2014Розкриття особливостей екологічної адаптації флори і фауни пустель світу. Різноманіття пустель світу і їх географічні особливості. Характеристика видового різноманіття, екологічних груп флористичних і фауністичних комплексів і взаємозв’язок між ними.
курсовая работа [66,6 K], добавлен 06.09.2010Характеристика р. Інгулець, вплив гірничо-збагачувального комбінату (ГЗК) на води її басейну, а також оцінка сучасного стану вод річки. Балка Свистунова як основний забруднювач. Рекомендації щодо зменшення негативного впливу ГЗК на води р. Інгулець.
курсовая работа [35,8 K], добавлен 08.05.2010