Воронежский государственный аграрный университет
Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2006 год, Том 3, выпуск 2), под редакцией проф., д.б.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника
В последние десятилетия загрязнение городских почв приняло глобальный характер. Загрязняющие вещества, поступающие в почву, влияют в первую очередь на биологические свойства почвы: изменяется общая численность микроорганизмов, сужается их видовой состав, изменяется структура микробного комплекса. Все это в итоге ведет к дальнейшей прогрессивной деградации городских почв. В современных исследованиях представлена динамика различных групп микроорганизмов в разных природных зонах, не учитывая последействие факторов. Большинство работ выполнено на дерново-подзолистых почвах. Считается, что черноземы как высокобуферные почвы значительно более устойчивы к антропогенной нагрузке. Однако и они не всегда способны противостоять воздействию загрязняющих веществ на их свойства. В связи с этим большой интерес представляет изучение влияния антропогенной нагрузки на биологические и экологические свойства чернозема.
Целью работы являлось исследование структуры микробного сообщества урбаноземов г. Воронежа, сформированных на основе черноземных почв. В качестве объекта исследования были выбраны разные категории земель г. Воронежа (городские зоны). Контролем служили ненарушенные черноземы выщелоченные пригородной зоны.
Выявление соотношения численности микроорганизмов на различных питательных средах оказывается полезным для оценки экологической ситуации и отражает направленность процессов превращения веществ в почве в данный момент времени. В урбаноземах г. Воронежа по сравнению с контролем отмечено значительное возрастание пространственной и временной вариабельности численности основных групп почвенных микроорганизмов в условиях повышенной антропогенной нагрузки. Причинами усиления варьирования численности микроорганизмов являлись не только естественная микромозаичность почвы, но и локальные антропогенные нарушения почвенных горизонтов. Нами отмечена тенденция возрастания численности аммонификаторов, педотрофов и микромицетов в урбаноземах, что особенно проявлялось в промышленных и транспортных зонах города. Наиболее чувствительными к антропогенному прессингу проявили себя иммобилизаторы азота и олиготрофы.
В почвах г. Воронежа не только возрастала общая численность, но и менялась таксономическая структура комплекса почвенных грибов. Комплексы микроскопических грибов на урбанизированных территориях отличаются по общему видовому составу и структуре от пригородных почв. В урбаноземах г. Воронежа обнаружены изменения таксономической структуры комплекса типичных для чернозема выщелоченного почвенных грибов на родовом уровне, что особенно проявлялось в уменьшении представленности грибов из семейства Мucoraceae и рода Fusarium, активно разлагающих свежие растительные остатки. Возрастала в 2-3 раза плотность родов Aspergillus и Trichoderma, среди которых много термофильных и термотолерантных видов. Доля плотности рода Penicillium снижалась в 1,5 раза.
В городских зонах по мере возрастания антропогенной нагрузки происходила перестройка видовой структуры микромицетов и снижались показатели биоразнообразия. В городской почве количество типичных видов грибов не изменялось, но доля доминантных и часто встречающихся видов возрастала в почвах промышленных и транспортных зон города за счет элиминирования редких и случайных видов. Явление «концентрации доминирования» хорошо известно для макроорганизмов в стрессовых условиях. Аналогичная закономерность в реакции почвенных микромицетов на городское загрязнение нами была обнаружена в г. Воронеже. В урбаноземах города возрастала доля темнопигментированных и токсигенных видов микромицетов. Содержание токсигенных видов в промышленных и транспортных зонах города достигало до 100% по показателям частоты встречаемости и плотности видов. Количество общих с контролем видов грибов в ранге доминантов и часто встречающихся являлось наибольшим в рекреациях, снижалось в селитебных, а в промышленных и транспортных зонах состав видов совершенно изменялся.
Таким образом, в городских почвах даже сформированных на основе высокобуферных черноземов резко снижается устойчивость микробного сообщества, что приводит к нарушению экологических функций урбаноземов.